[发明专利]一种淀粉改性PBAT/PLA生物降解塑料薄膜及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种淀粉改性PBAT/PLA生物降解塑料薄膜。制备方法是：制备热塑性淀粉，同时用马来酸酐和过氧化异丙苯改性热塑性淀粉，制备得到改性淀粉；将聚对苯二甲酸‑己二酸‑丁二醇酯、聚乳酸、改性淀粉和助剂熔融共混造粒，最后吹膜，即得淀粉改性生物降解塑料薄膜。本发明制备出的改性淀粉，相比原淀粉改善了其加工性能，使其具备热塑性，同时不影响其降解性能，改性过程简单，生产成本低，保持淀粉/PBAT/PLA高分子材料分子链之间相互交叉，提高复合材料力学强度和韧性，从而扩大复合材料的应用场景。而且，淀粉成本低廉，原料易得，还可以充当填料的作用，可以大幅降低复合材料的生产成本。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种淀粉改性PBAT/PLA生物降解塑料薄膜，本发明还提供了适合工业化生产淀粉改性PBAT/PLA生物降解塑料薄膜的制备方法。

背景技术

随着科技的进步和全球人口的增加，塑料材料成为生活和工业中应用最广泛的材料之一，大量使用塑料导致环境污染和不可再生自然资源枯竭开始引起了公众的关注。不仅带来了日益增多的固体废弃物，破坏环境和生物安全，更对于石油资源是巨大的消耗量。因此，用生物基和可生物降解聚合物(生物塑料)替代石油基塑料被视为一个重要的转变，从而减少化石燃料的利用和对填埋场的压力。

生物降解塑料是指通过自然界微生物，如细菌、真菌和藻类的作用可完全分解为低分子化合物的塑料材料。相较于传统的不可降解塑料，生物降解塑料有诸多优势：1、可堆肥处理，不会对自然环境造成危害；2、可以通过自然降解而使其体积减小，延长了垃圾填埋场的使用时间，降低垃圾处理成本；3、不存在传统不可降解塑料需要燃烧处理的问题，不会产生有害气体的排放等等。

PBAT是一种热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能；此外，还具有优良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。

淀粉是自然界产量最多的天然多糖之一，种类多，资源丰富，成本低廉、与环境相容性好，生物降解性能优异。但淀粉基材料存在质脆、力学性能较差、易吸水等问题，限制了其实际应用。

CN 111763410 A公开了一种高淀粉含量生物可降解PBAT合金及其制备方法，先通过淀粉与多环氧基化合物反应制备改性淀粉，再将改性淀粉进行塑化改性，制得塑化改性淀粉，与PBAT以及助剂共混，经双螺杆挤出机挤出造粒，得一种高淀粉含量生物可降解PBAT合金。

CN 111040392 A公开了一种淀粉基可降解材料制备方法，按重量分数计，改性淀粉20-65份，PBAT25-75份，相容剂1-12份，补强剂1-5份，润滑剂 0.5-5份，其中改性淀粉为淀粉与端NCO聚氨酯预聚体反应制得,最终制品生物降解性能好，成膜性能好。上述方法虽然制备出生物降解薄膜材料，但是工艺复杂，能耗高，而且薄膜材料的力学能力较弱，在承受较大压力时易破裂，导致其使用范围受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种淀粉改性PBAT/PLA生物降解塑料薄膜，制备热塑性淀粉，再用马来酸酐和过氧化异丙苯改性热塑性淀粉，制备得到改性淀粉；将聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、聚乳酸、改性淀粉和助剂熔融共混，最后吹膜，即得淀粉改性生物降解塑料薄膜。

聚乳酸(PLA)是一种降解能力良好的，绿色生物降解材料。但是，PLA 单独使用时韧性低，质地脆，抗冲击和亲水性均较差，极大的制约了PLA制品的应用。而且，在聚乳酸(PLA)与其他高分子材料复配时，PLA的相容性差，进而导致生物降解复合材料的力学性能下降，不利于日常应用。