本發(fā)明涉及塑料材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料的制備方法。
背景技術(shù):
一次性塑料制品由于質(zhì)量輕、價格低廉、使用便捷等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中。普通一次性塑料制品的主要成分是聚乙烯等有機高分子材料,在自然環(huán)境中難以分解,導致嚴重的“白色污染”問題。隨著科學的進步和人們環(huán)保意識的提高,可生物降解塑料的研究和開發(fā)已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。
我國淀粉資源豐富、價格低廉,淀粉作為可完全生物降解的天然高分子材料,常用作生產(chǎn)可生物降解產(chǎn)品的原料。目前研究較多的淀粉基生物降解塑料體系是淀粉/聚乙烯醇體系,聚乙烯醇能提高可降解塑料的力學性能,并且具有能在環(huán)境中降解完全的特點,真正綠色環(huán)保。然而,淀粉/聚乙烯醇生物降解塑料的力學性能和耐水性能仍然較差,為滿足實際使用的需求,仍需進一步改善。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種強度高、耐水性好的納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料,先將20-30份淀粉加入80-100份水中60-80℃加熱糊化20-30min,然后加入5-10份納米碳酸鈣和3-5份硝酸鈣溶液混合均勻,再緩慢加入磷酸氫二銨溶液使鈣磷比為1.6-1.67,將ph調(diào)至10-11、溫度調(diào)至40-60℃攪拌4-6h,然后緩慢加入0.3-0.5份硅烷偶聯(lián)劑a-151與10-15份無水乙醇的混合液,升溫至70-80℃繼續(xù)攪拌4-6h,冷卻后將ph調(diào)至中性,過濾、干燥后球磨粉碎均勻;
(2)將步驟(1)中所得物料與10-15份聚乙烯醇以及5-10份檸檬酸三丁酯、0.2-0.3份氧化劑以及0-0.5份顏料高速混合均勻后加入雙螺桿擠出機熔融擠出,即得納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料。
所述淀粉為玉米淀粉、紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉中的一種或多種。
所述抗氧化劑為2,6-二叔丁基對甲酚。
所述硝酸鈣溶液的濃度為0.1-0.3mol/l。
所述磷酸氫二銨溶液的濃度為0.1-0.3mol/l。
所述納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料的制備方法的制備方法中雙螺桿擠出機分段控溫各段溫度分別為100℃,140℃,170℃,170℃,125℃,110℃。
一種納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料包裝袋,所述納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料包裝袋由上述制備方法制備得到的納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料經(jīng)過吹塑成型得到。
本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明先將淀粉與硝酸鈣溶液、磷酸氫二銨溶液混合而對淀粉進行納米羥基磷灰石原位包覆改性,然后加入硅烷偶聯(lián)劑a-151的乙醇溶液,硅烷偶聯(lián)劑a-151水解并接枝到納米羥基磷灰石表面,對均勻包覆在淀粉表面的納米羥基磷灰石進行原位疏水改性,從而得到改性淀粉。將該改性淀粉與聚乙烯醇等原料混合后熔融擠出制備可完全降解塑料,得到的產(chǎn)品可以在環(huán)境中完全降解,綠色環(huán)保,同時具有優(yōu)良的強度和耐水性,抗老化、抗菌效果好,結(jié)實耐用,而且均一性好,可以用于制造各種塑料制品以及包裝袋。
具體實施方式
一種納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料的制備方法,包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料,先將20份淀粉加入80份水中60℃加熱糊化20min,然后加入5份納米碳酸鈣和3份硝酸鈣溶液混合均勻,再緩慢加入磷酸氫二銨溶液使鈣磷比為1.67,將ph調(diào)至10、溫度調(diào)至40℃攪拌4h,然后緩慢加入0.3份硅烷偶聯(lián)劑a-151與10份無水乙醇的混合液,升溫至70℃繼續(xù)攪拌4h,冷卻后將ph調(diào)至中性,過濾、干燥后球磨粉碎均勻;
(2)將步驟(1)中所得物料與10份聚乙烯醇以及5份檸檬酸三丁酯、0.2份氧化劑高速混合均勻后加入雙螺桿擠出機熔融擠出,即得納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料。
所述淀粉為玉米淀粉、紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉中的一種或多種。
所述抗氧化劑為2,6-二叔丁基對甲酚。
所述硝酸鈣溶液的濃度為0.1mol/l。
所述磷酸氫二銨溶液的濃度為0.1mol/l。
所述納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料的制備方法的制備方法中雙螺桿擠出機分段控溫各段溫度分別為100℃,140℃,170℃,170℃,125℃,110℃。
一種納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料包裝袋,所述納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料包裝袋由上述制備方法制備得到的納米改性淀粉聚乙烯醇可完全降解塑料經(jīng)過吹塑成型得到。