[发明专利]一种可降解塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解塑料，由以下重量份原料组成：50‑100重量份聚氯乙烯、5‑30重量份改性木薯淀粉、1‑3重量份麦芽糖醇、1‑5重量份三异硬脂酸钛酸异丙酯、3‑6重量份环氧大豆油、1‑5重量份聚对二氧环己酮。本发明的可降解塑料制作工艺简便，具有良好的生物降解性能。

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种可降解塑料。

背景技术

塑料一般都具有质轻、化学性稳定、不发生锈蚀、绝缘及易加工成型的优点；塑料制品给人们生活带来很多便利。但是，由于塑料是以单体为原料。通过加聚或缩聚反应人工合成的高分子化合物，废弃后不能有效被微生物等自然分解消耗，从而引起了严重的环境问题。目前针对塑料造成的白色污染，主要通过垃圾分类及回收利用进行控制，而回收利用废弃塑料时，在实际操作中存在分类困难，经济成本高等问题。因此，制备一种可降解塑料，从塑料生产源头解决这一问题越来越重要。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种可降解塑料及其制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种可降解塑料，由以下原料组成：聚氯乙烯、改性木薯淀粉、麦芽糖醇、三异硬脂酸钛酸异丙酯、环氧大豆油、聚对二氧环己酮。

优选的，一种可降解塑料，由以下重量份原料组成：50-100重量份聚氯乙烯、5-30重量份改性木薯淀粉、1-3重量份麦芽糖醇、1-5重量份三异硬脂酸钛酸异丙酯、3-6重量份环氧大豆油、1-5重量份聚对二氧环己酮。

所述改性木薯淀粉由以下方法制备而成：

1)氧化反应：将30-70重量份木薯淀粉加入到60-140重量份水中，混合均匀后用0.05-0.2mol/L的氢氧化钾溶液将pH调至7-9，然后加入6-10重量份过硼酸钠反应2-6小时，离心、洗涤，冷冻干燥后得到木薯淀粉A；

2)酶解反应：将步骤1)得到的木薯淀粉A加入到80-120重量份0.02-0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中混合均匀，升温至95-105℃搅拌40-60min，然后自然冷却至58-65℃时加入2-6重量份普鲁兰酶孵育6-10h，经过2-6℃低温重结晶得到悬浮液，离心、洗涤，冷冻干燥后得到木薯淀粉B；

3)接枝改性：将步骤2)得到的木薯淀粉B加入90-115重量份的90-110℃水中，在90-110℃搅拌加热40-60min，然后冷却至20-30℃时加入3-8重量份改性剂反应1-3h，离心、洗涤，冷冻干燥得到改性木薯淀粉。

所述改性剂为六偏磷酸钠和/或焦磷酸钾；优选的，所述改性剂为六偏磷酸钠与焦磷酸钾按质量比3:(1-3)的混合物。

本发明制备的改性木薯淀粉，经过氧化、酶解处理后，会产生较多的短链淀粉，一方面在淀粉颗粒表面会产生大量的孔洞结构，导致比表面积增大，分散性提高，另一方面，经过氧化反应后，木薯淀粉的羧基含量得到增加，再对其进行酶解处理，又增加了木薯淀粉中的羟基含量，这些羧羟基和羟基均可以与偏磷酸根结合形成磷酯键，导致淀粉的极性降低，与非极性聚合物的相容性变好，有利于加工。

一种可降解塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方加入改性木薯淀粉、麦芽糖醇以400-600rpm的转速混合5-15min，再加入三异硬脂酸钛酸异丙酯、环氧大豆油和聚对二氧环己酮混合10-20min，得到混合物；

(2)向步骤(1)得到的混合物中加入聚氯乙烯以500-800rpm的转速共混30-40min，再放入挤出机中挤出造粒，注塑成型，即得可降解塑料。所述挤出工艺条件为：螺杆转速为100-300rpm，挤出段工作温度为150-180℃。