[发明专利]一种热固性淀粉基塑料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种热固性淀粉基塑料，其通过未改性淀粉、甲醛和糠醛共缩聚反应得到。其中未改性淀粉价格便宜，来源广泛；糠醛与淀粉能够在酸性环境和常温下发生反应，一方面可以降低淀粉的游离羟基含量，另一方面可以提高淀粉的热稳定性和机械强度；同时在反应过程中加入少量甲醛，其能与淀粉的侧链和接在淀粉端基的糠醛反应，可以增加淀粉与糠醛的缩聚程度、降低淀粉的游离羟基含量，最终降低淀粉的黏度，提高淀粉基塑料的加工流动性。上述原材料均来源于生物质材料，天然可再生。与纯淀粉基塑料相比，本发明得到的淀粉基塑料具有更好的热稳定性、抗压强度和耐水性。本发明还提供了该淀粉基塑料的制备方法。

技术领域

本发明涉及淀粉基塑料技术领域，具体涉及一种热固性淀粉基塑料，以及该淀粉基塑料的制备方法。

背景技术

塑料自被发明以来，就以轻便、便宜、耐用等优势渗透进了广大人民群众的生活之中，大量石油基塑料制成品在社会中随处可见。我国是世界第三大塑料大国，塑料需求逐年增长。目前，市场上绝大多数塑料的原材料为不可再生材料，且大部分塑料为不可降解材料。从可持续发展角度来看，寻找可再生原材料制备可降解塑料来减轻“白色污染”对环境造成的危害是未来发展趋势。

淀粉作为一种来源广泛的天然高分子生物质材料，具有以可循环更新为主的众多优势，是最具潜能的，取缔原油提炼物的可再生资源之一。虽然可降解淀粉基材料有着环保、便宜等众多优点，但是，天然淀粉因含有较多羟基，其吸水率较高，耐水性差，且纯淀粉的粘度较大、热稳性不够、加工控制较为困难，这些缺点极大地阻碍了它在要求机械强度以及热稳性的塑料工业中的发展与应用。

因此，淀粉往往被改性或与一些工业树脂混合制备塑料，如与聚乙烯醇、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚乙烯、聚环氧乙烷、聚己内酯等。但在目前技术不成熟、普及率不高的国内，改性淀粉基材料仍要比不可降解的塑料制品来得昂贵，工艺繁琐，且用与一些石油化工制品共混的淀粉基塑料的各项性能低于单组分石油化工制品制备的塑料。有关调查表明，改性淀粉制备可降解塑料的价格比传统不可降解塑料产品高一半以上。因此需要采用新的物质对淀粉基塑料进行改性，使其成本降低，并具有较好的力学性能和热稳定性。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种热固性淀粉基塑料。

本发明的第二目的在于提供上述淀粉基塑料的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种热固性淀粉基塑料，其通过包括淀粉和糠醛的原料通过共缩聚反应得到。

本发明还涉及所述淀粉基塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备淀粉基树脂：将淀粉与甲醛混合后，加入对甲苯磺酸将pH值调至2～3，然后加入糠醛搅拌反应，得到淀粉基树脂；

(2)制备淀粉基塑料：将所述淀粉基树脂注入模具进行固化，得到所述淀粉基塑料。

优选地，步骤(1)中，所述淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、豆类淀粉和大米淀粉中的至少一种。

优选地，所述甲醛和对甲苯磺酸均以水溶液的形式加入，所述甲醛溶液的质量浓度为37％，所述对甲苯磺酸溶液的质量浓度为20％～40％。

优选地，所述淀粉、甲醛溶液与糠醛的质量比为2:(0～0.5):(0.5～1)。

优选地，步骤(2)中，所述固化的温度为60～100℃，时间为20～30h。

本发明的有益效果：