[发明专利]一种环保型淀粉基玩具制备材料的加工方法

说明书

本发明涉及新材料加工技术领域，公开了一种环保型淀粉基玩具制备材料的加工方法，通过对淀粉材料性能的研究，以淀粉为主要原料，将制备得到的改性剂加入到淀粉原料中共混反应，得到改性淀粉，进一步的进行强化处理，加工得到高性能的淀粉基玩具制备材料，具有与塑料媲美的强度和韧性，并且耐水、耐热性得到显著提高；在物理以及化学改性的处理下，淀粉基材料的使用性能得到显著提升，不易老化，耐热耐机械剪切性能均达到行业要求，可降解性好，同时实现了经济效益和环保效益。

技术领域

本发明属于新材料加工技术领域，具体涉及一种环保型淀粉基玩具制备材料的加工方法。

背景技术

天然植物淀粉，是一种来源广泛、价格低廉、可再生的多糖类天然高分子物质，无毒、无污染，广泛用于食品、医药、纺织、造纸等行业。并且逐渐向玩具制造市场转移。

由于淀粉为可再生资源，且无毒无害，可以完全生物降解，以上优点促使玩具加工者对其进行研究探索。当然存在的技术壁垒为：由于淀粉自身属性的限制，具有较差的加工性能、力学强度也不足，耐水性能不佳的问题，导致其得不到有效的利用。因此，改进淀粉材料的性能，尤其是提高其力学加工性能，对于提高淀粉在玩具加工领域的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种环保型淀粉基玩具制备材料的加工方法，加工得到高性能的淀粉基玩具制备材料，具有与塑料媲美的强度和韧性，并且耐水、耐热性得到显著提高。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种环保型淀粉基玩具制备材料的加工方法，其优选方案为，以淀粉为主要原料，将制备得到的改性剂加入到淀粉原料中共混反应，得到改性淀粉，进一步的进行强化处理，加工得到高性能的淀粉基玩具制备材料；

淀粉基玩具制备材料的加工工艺：称取干重为330-340克的淀粉置于烧杯中，向烧杯中加入摩尔浓度为1.0-1.2摩尔/升的柠檬酸钠溶液，配制得到淀粉质量分数为35-40%的淀粉乳液混合物，搅拌分散下加入质量分数占乳液混合物质量0.014-0.016%的改性剂，置于-5℃下冷冻6-8小时，将所得冷冻物料转移至装有搅拌器、恒压漏斗、冷凝管的四口烧瓶中，以80-90℃的温度加热融化，向烧瓶中加入6-8克聚乙二醇，升温至55-60℃，持续搅拌35-45分钟，以1.0-2.0滴/秒的速度滴加6.3-6.5毫升醋酸乙烯酯，在60-70℃水浴加热下加入1.6-1.8克过硫酸铵，保温反应35-40分钟，反应结束后，进行脱水、洗涤、干燥、研磨，得到粉状改性淀粉；所述改性剂的制备方法为：取1.2-1.3克纳米二氧化钛分散至40-50毫升无水乙醇中，持续搅拌20-30分钟，加入0.75-0.80克六甲基二硅氮烷，加热回流2-3小时，得到产物进行抽滤、烘干即可。该改性剂能够显著提高淀粉分子的疏水性。

进一步强化处理过程：取90-100克制备得到的改性淀粉分散于1.8-2.0倍体积的去离子水中，向分散物中加入2.3-2.4克长度在5-10微米之间的磨碎玻璃纤维，搅拌分散20-25分钟，继续以550-600转/分钟的速度搅拌，同时加入1.0-1.5克硫酸镁，快速搅拌1-2分钟后加入2-3毫升质量浓度为35-40%的过氧化氢溶液，继续搅拌3-5分钟，以30-35℃的温度静置膨胀10-12小时，置于90-100℃真空干燥箱中干燥12-15小时，研磨成粉过40-50目筛即得所述淀粉基玩具制备材料。可进一步压模成型生产淀粉玩具。