[发明专利]一种易降解淀粉基材料、其制备方法及其应用

说明书

本发明涉及可降解材料制造技术领域，特别是关于一种易降解淀粉基材料，其原材料如下：改性淀粉、改性木质素、碳量子点复合二氧化钛、聚乙二醇和甘油，所述改性淀粉为玉米淀粉经不低于20％玉米淀粉重量且不高于32％玉米淀粉重量的海藻酸钠改性，而且所述海藻酸钠的重均分子量M_w≤300000，且分散性指数PI介于1.2～2.0。所述材料利用农产品材质，降低成本的同时也减少了不可降解材料的使用，提高了材料的环境友好性和可持续性，材料具有优异的抗拉强度、断裂伸长率和冲击强度，水蒸气阻隔性优异，可保证材料制成品不渗水、隔热防潮，在地面、地下均可迅速降解。

技术领域

本发明涉及可降解材料制造技术领域，特别是关于一种易降解淀粉基材料、其制备方法及其应用。

背景技术

所谓的“白色污染”是指城乡垃圾中或散落各处，随时可见的不可降解的塑料废弃物对于环境的污染。它主要包括塑料袋、塑料包装、一次性聚丙烯快餐盒，塑料餐具杯盘以及电器充填发泡填塞物、塑料饮料瓶、酸奶杯、雪糕皮等。塑料袋和一次性塑料制品造成的环境污染，已经成为量大的环境污染问题，塑料制品埋在土壤里需要几十年上百年才能降解，将塑料袋集中燃烧，又容易造成空气污染，有害身体健康。于是，人们开始研究可降解材料，现有技术的可降解材料，是在塑料原材料的基础上添加一定比例淀粉，这样制成的可降解材料，其降解率是与淀粉的添加比例成正比的，如果淀粉的添加比例过高，就会影响制品的物理机械性能。因此，此类降解材料的降解率只有20～80％，不能降解的部分仍然是塑料原材料。

在众多可生物降解材料中，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)能全部生物降解，且具有较高的熔点和较优的力学性能，能吹塑成薄膜、挤出成片材等物品，是替代常用聚烯烃的理想材料。为了克服纯PBS生物降解速率较低，生产成本较通用聚烯烃树脂高得多的缺陷，可以通过共混的方法，加入成本低、来源广泛的天然可降解材料。其中，淀粉具有来源广泛、价格低廉、可完全生物降解的优点，是制备生物降解材料的理想添加材料。但淀粉的加入使复合材料的力学性能降低，特别是断裂伸长率即韧性极大降低，不能满足薄膜产品高伸长率的需要。

公布号为CN110835425A的中国发明专利，公开了一种全降解淀粉基薄膜包装材料及其制备方法，该发明以淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、甘油和羟丙基甲基纤维素为原材料，通过添加聚乙烯醇与羟丙基甲基纤维素制备出高强度淀粉基全降解薄膜专用包装材料，制备的薄膜制品可以达到使用要求，应用范围广。然而，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，聚乙烯醇在3类致癌物清单中。因此，基于该发明制备的包装材料可能会对人体造成危害。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的旨在提供一种易降解淀粉基材料，所述材料利用农产品材质，降低成本的同时也减少了不可降解材料的使用，提高了材料的环境友好性和可持续性，材料具有优异的抗拉强度、断裂伸长率和冲击强度，水蒸气阻隔性优异，可保证材料制成品不渗水、隔热防潮，在地面、地下均可迅速降解。

为了实现上述目的，本发明提供下述几个方面的技术方案。

第一个方面，一种易降解淀粉基材料，原材料质量分数如下：

一些优选实施方案中，上述所述改性淀粉为玉米淀粉经不低于20％玉米淀粉重量且不高于32％玉米淀粉重量的海藻酸钠改性，而且

上述所述海藻酸钠的重均分子量M_w≤300000，且分散性指数(重均分子量M_w与数均分子量M_n的比值)PI介于1.2～2.0。