[发明专利]一种可生物降解改性淀粉基玩具材料及其玩具的制备方法

说明书

本发明公开一种可生物降解改性淀粉基玩具材料及其玩具的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将5‑8份氯化钆、2‑4份氯化铈、6‑12份氯化钇加入至50‑70份水中，然后向其中加入4‑8份环烷酸和2‑12份异辛酸，混合搅拌均匀后，将混合液的温度升至70‑85℃后，保温1‑2小时，然后冷却至室温，向其中继续加入2‑5份聚乙烯亚胺和2‑5份聚乙醇胺，混合搅拌均匀得改性剂；将淀粉和改性剂在70～100℃下混炼，得热塑性改性淀粉；将热塑性改性淀粉、聚乳酸、抗氧剂、增塑剂和稳定剂，加入至高速混合机中混合，采用三螺杆挤出机，经挤出后冷却、烘干、切粒。本发明方法有效提高淀粉基玩具材料的加工成型性能以及耐水性能，使其制备出断裂强度优异的可生物降解淀粉基塑料玩具。

技术领域

本发明涉及一种淀粉基玩具材料，具体涉及一种可生物降解改性淀粉基玩具材料及其玩 具的制备方法。

背景技术

淀粉基塑料是目前主要的可生物降解的塑料，在各类包装塑料制品中使用量巨大。淀粉 基塑料是以淀粉为主要原材料，经过改性塑化后再与其它聚合物共混加工而成的一种塑料产 品。然而，淀粉是一种天然高分子聚合物，其分子中含有大量羟基(分子结构为Ⅱ和Ⅲ)， 因此淀粉大分子间相互作用力很强，因此不具有热塑性，成型加工困难，耐水性差。所以， 淀粉与基础树脂的相容性较差，影响材料的加工成型性能，目前常用的解决方法是利用小分 子极性增塑剂进行热塑性处理，但得到的淀粉基塑料耐水性仍是不佳。因此，现有的淀粉基 塑料制成的玩具耐水性能差，浸水后使用寿命急剧缩短，影响使用感受和体验效果，同时抗 氧化和耐腐蚀性能表现尤为明显不足。另外，现有制备淀粉基塑料由于容易老化且难以回收 导致成本较高，极大限制了推广。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种可生物降解改性淀粉基玩具材料，改善淀粉基玩具材料的 加工成型性能以及耐水性能。

本发明的目的之二是提供一种采用可生物降解改性淀粉基玩具材料制备玩具的方法。

为实现第一发明目的，采用以下技术方案：

一种可生物降解改性淀粉基玩具材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)按重量份计，将5-8份氯化钆、2-4份氯化铈、6-12份氯化钇加入至50-70份水中， 然后向其中加入4-8份环烷酸和2-12份异辛酸，混合搅拌均匀后，将混合液的温度升至70-85℃后，保温处理1-2小时，然后冷却至室温，向其中继续加入2-5份聚乙烯亚胺和2-5份聚乙醇胺，混合搅拌均匀后，制得改性剂；

(2)将淀粉和改性剂加入至密炼机中，在70～100℃下混炼，制得热塑性改性淀粉；

(3)将热塑性改性淀粉、聚乳酸、抗氧剂、增塑剂和稳定剂，加入至高速混合机中，混 合均匀后，采用三螺杆挤出机，经挤出后冷却、烘干、切粒制得改性淀粉基玩具材料。

所述步骤(2)中淀粉和改性剂的配比按重量份计分别为92-95份和5-8份。

所述步骤(3)中热塑性改性淀粉、聚乳酸、抗氧剂、增塑剂和稳定剂的配比按重量份计 分别为60-70份、30-35份、0.1-0.3份、0.5-2份、0.2-0.4份。

所述三螺杆挤出机的机筒温度为：前段100～120℃，中段130～150℃，后段150～180℃； 螺杆转速为12～20r/min，压力为5～10MPa。

所述抗氧剂为亚磷酸酯、2,6-二叔丁基酚、硫代丙酸酯、双亚水杨基二胺中的一种或多 种。

所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。

所述稳定剂为异辛酸、异辛酸钙和异辛酸锌中的一种或多种。

进一步，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基酚，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，稳定剂为异辛酸 锌。