非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂及其製備方法

2023-10-09 15:54:59

專利名稱：非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂及其製備方法。
背景技術：
我國全生物降解塑料起步較晚，尤其是全生物分解樹脂的研製寥寥無幾，近年來， 僅有上海石化、鑫富藥業、海正藥業、和興化工等少數幾家在研究開發全生物分解樹脂，上海石化研發的是丁二酸一丁二醇一對苯二甲酸的共聚物，鑫富藥業研發的是丁二酸一丁二醇一已二酸的共聚物，海正藥業研發的是乳酸的聚合物，和興化工研發的是丁二酸一丁二醇的共聚物，這些全生物分解樹脂都存在著成本高，產出低，售價高的問題，難以得到推廣和應用。

發明內容
為了克服上述缺陷，本發明提供了一種成本低的非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂及其製備方法。本發明為了解決其技術問題所採用的技術方案是一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其原料組成包括下列組分及重量份數比
非主糧植物澱粉100份，溼潤糊化劑22 30份，相容劑20 30份，擴鏈劑0 2份， 開口劑2 15份，聚乳酸0 100份，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物150 250份。作為本發明的進一步改進，非主糧植物澱粉為木薯澱粉、綠豆澱粉、甘薯澱粉、紅薯澱粉、馬鈴薯澱粉、菱角澱粉或藕澱粉中的一種或二種的組合物。作為本發明的進一步改進，溼潤糊化劑為丙三醇、二甘醇和乙二醇中的一種。作為本發明的進一步改進，相容劑為山梨醇、木糖醇和甘露醇中的一種。作為本發明的進一步改進，擴鏈劑為ADR-4268CS型和ADR-4370型擴鏈劑中的一種。作為本發明的進一步改進，開口劑為二氧化矽開口劑或二氧化鈦開口劑。作為本發明的進一步改進，聚乳酸為微生物法發酵生成乳酸的聚合物。作為本發明的進一步改進，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物為丁二酸一丁二醇一已二酸共聚物、丁二酸一丁二醇一對苯二甲酸共聚物、丁二醇一已二酸一對苯二甲酸共聚物中的一種或二種的組合物。一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂的製備方法，它包括下述步驟
(1)啟動加熱乾燥攪拌鍋，在鍋體138°c下將木薯澱粉或綠豆澱粉或甘薯澱粉或紅薯澱粉或馬鈴薯澱粉、或菱角澱粉或藕澱粉等非主糧植物澱粉中的一種或二種投入攪拌鍋中， 攪拌三十分鐘，使這些非主糧植物澱粉受熱後將所含水份蒸發乾淨，成為乾粉，在料溫升到 145°C時，放乾粉料進入冷鍋攪拌冷卻到50°C以下後，放料裝袋密封待用；
(2)取乾燥後的非主糧植物澱粉100份加入溼潤糊化劑22 30份混勻；使澱粉浸溼浸透糊化、然後再加入相容劑20 30份，擴鏈劑0 2份，開口劑2 15份，聚乳酸0 100份，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物150 250份混合均勻，投入雙螺杆雙排氣擠出造料機組中或雙螺杆雙排氣擠出壓片機組中擠出造粒或壓片，製成非主糧植物澱粉改性全生物分解專用樹脂或片材。作為本發明的進一步改進，步驟(2)中所述開口劑為二氧化矽開口劑或二氧化鈦開口劑，二氧化矽開口劑的製備取100 kg (1250 3000目)二氧化矽粉投入高冷混鍋中， 攪拌到料溫升至105°C，投入2 kg鋁酸酯偶聯劑，再攪拌到料溫升至115°C時，投入1. 5 kg 硬酯酸，再攪拌到料溫升至125°C時放入冷混鍋中，冷卻到50°C以下時投入30 kg丁二酸一丁二醇共聚物，攪拌均勻，十分鐘後出鍋，投入雙螺杆造粒機組中進行擠出風冷拉條切粒裝袋，即成二氧化矽開口劑；
二氧化鈦開口劑的製備取100 kg (1250 3000目)二氧化鈦粉投入高冷混鍋中，攪拌到料溫升至105°C，投入2 kg鈦酸酯偶聯劑，再攪拌到料溫升至115°C時，投入1. 5 kg硬酯酸，再攪拌到料溫升至125°C時放入冷混鍋中，冷卻到50°C以下時投入30 kg丁二酸一丁二醇共聚物，攪拌均勻，十分鐘後出鍋，投入雙螺杆造粒機組中進行擠出風冷拉條切粒裝袋， 即成二氧化鈦開口劑。本發明的有益效果是本發明使用了非主糧植物澱粉，使所獲產品既有全生物分解的功能，又可起到環境保護的作用，廢棄後自行降解不汙染環境，還能起到資源替代，緩解日益枯竭的石油資源，另一方面，它還支持了農業生產，為農村非主糧植物澱粉找到了新的市場，同時它還是低碳經濟，促進了我國國民經濟和社會持續發展，符合國家能源發展戰略和能源結構調整目標的要求，符合當前建設「資源節約型、環境友好型社會」的要求。
具體實施例方式為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳述，該實施例僅用於解釋本發明，並不構成對本發明保護範圍的限定。本發明提出一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其原料組成包括下列組分及重量份數比
非主糧植物澱粉100份，溼潤糊化劑22 30份，相容劑20 30份，擴鏈劑0 2份， 開口劑2 15份，聚乳酸0 100份，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物150 250份。其中，非主糧植物澱粉為木薯澱粉、綠豆澱粉、甘薯澱粉、紅薯澱粉、馬鈴薯澱粉、 菱角澱粉或藕澱粉中的一種或二種的組合物。其中，溼潤糊化劑為丙三醇、二甘醇和乙二醇中的一種。其中，相容劑為山梨醇、木糖醇和甘露醇中的一種。其中，擴鏈劑為ADR-4268CS型和ADR-4370型擴鏈劑中的一種。其中，開口劑為自製的超細二氧化矽開口劑或自製的超細二氧化鈦開口劑。其中，聚乳酸為微生物法發酵生成乳酸的聚合物。其中，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物為丁二酸一丁二醇-已二酸共聚物、 丁二酸一丁二醇一對苯二甲酸共聚物、丁二醇一已二酸一對苯二甲酸共聚物中的一種或二種。本發明所述非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂的製備方法，它包括下述步驟(1)啟動加熱乾燥攪拌鍋，在鍋體138°c下將木薯澱粉或綠豆澱粉或甘薯澱粉或紅薯澱粉或馬鈴薯澱粉、或菱角澱粉或藕澱粉等非主糧植物澱粉中的一種或二種投入攪拌鍋中， 高速攪拌三十分鐘，使這些非主糧植物澱粉受熱後將所含水份蒸發乾淨，成為乾粉，在料溫升到145°C時，放乾粉料進入冷鍋攪拌冷卻到50°C以下後，放料裝袋密封待用；
(2)取乾燥後的非主糧植物澱粉100份加入溼潤糊化劑22 30份混勻；使澱粉浸溼浸透糊化、然後再加入相容劑20 30份，擴鏈劑0 2份，開口劑2 15份，聚乳酸0 100份，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物150 250份混合均勻，投入雙螺杆雙排氣擠出造料機組中或雙螺杆雙排氣擠出壓片機組中在合適的溫度和壓力下擠出造粒或壓片，製成非主糧植物澱粉改性全生物分解專用樹脂或片材。其中，步驟(2 )中開口劑為自製超細二氧化矽開口劑或自製超細二氧化鈦開口劑， 自製超細二氧化矽開口劑的製備取100 kg (1250 3000目)超細二氧化矽粉投入高冷混鍋中，高速攪拌到料溫升至105°C，投入2 kg鋁酸酯偶聯劑，再高速攪拌到料溫升至115°C 時，投入1. 5 kg硬酯酸，再高速攪拌到料溫升至125°C時放入冷混鍋中，冷卻到50°C以下時投入30 kg丁二酸-丁二醇共聚物，攪拌均勻，約十分鐘後出鍋，投入TE75型雙螺杆造粒機組中進行擠出風冷拉條切粒裝袋，即成自製超細二氧化矽開口劑；
自製超細二氧化鈦開口劑的製備取100 kg (1250 3000目)超細二氧化鈦粉投入高冷混鍋中，高速攪拌到料溫升至105°C，投入2 kg鈦酸酯偶聯劑，再高速攪拌到料溫升至 115°C時，投入1. 5 kg硬酯酸，再高速攪拌到料溫升至125°C時放入冷混鍋中，冷卻到50°C以下時投入30 kg丁二酸一丁二醇共聚物，攪拌均勻，約十分鐘後出鍋，投入TE75型雙螺杆造粒機組中進行擠出風冷拉條切粒裝袋，即成自製超細二氧化鈦開口劑。實施例一取前述乾燥脫水後的木薯澱粉100 kg投入攪拌機中，起動後緩緩投入丙三醇25 kg，攪拌五分鐘後，將溢出粘在鍋蓋和鍋壁上的粉料用毛刷掃入鍋內，再攪拌二分鐘，使澱粉完全浸溼浸透，爾後投入山梨醇25 kg，ADR-4370型擴鏈劑1 kg，自製超細二氧化矽開口劑10 kg，丁二酸一丁二醇一已二酸共聚物200 kg攪拌均勻，約十分鐘後出鍋，投入 TE75型雙螺杆造粒機組中進行擠出風冷拉條切粒，
表一雙螺杆造粒機組工藝溫度表
權利要求
1.一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於其原料組成包括下列組分及重量份數比非主糧植物澱粉100份，溼潤糊化劑22 30份，相容劑20 30份，擴鏈劑0 2份， 開口劑2 15份，聚乳酸0 100份，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物150 250份。
2.根據權利要求1所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於所述的非主糧植物澱粉為木薯澱粉、綠豆澱粉、甘薯澱粉、紅薯澱粉、馬鈴薯澱粉、菱角澱粉或藕澱粉中的一種或二種的組合物。
3.根據權利要求1所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於所述的溼潤糊化劑為丙三醇、二甘醇和乙二醇中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於所述的相容劑為山梨醇、木糖醇和甘露醇中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於所述的擴鏈劑為ADR-4268CS型和ADR-4370型擴鏈劑中的一種。
6.根據權利要求1所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於所述的開口劑為二氧化矽開口劑或二氧化鈦開口劑。
7.根據權利要求1所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於所述的聚乳酸為微生物法發酵生成乳酸的聚合物。
8.根據權利要求1所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂，其特徵在於所述的可全生物分解的二元酸二元醇共聚物為丁二酸一丁二醇一已二酸共聚物、丁二酸一丁二醇一對苯二甲酸共聚物、丁二醇一已二酸一對苯二甲酸共聚物中的一種或二種的組合物。
9.一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂的製備方法，其特徵在於它包括下述步驟(1)啟動加熱乾燥攪拌鍋，在鍋體138°C下將木薯澱粉或綠豆澱粉或甘薯澱粉或紅薯澱粉或馬鈴薯澱粉或菱角澱粉或藕澱粉中的一種或二種投入攪拌鍋中，攪拌三十分鐘，使這些非主糧植物澱粉受熱後將所含水份蒸發乾淨，成為乾粉，在料溫升到145°C時，放乾粉料進入冷鍋攪拌冷卻到50°C以下後，放料裝袋密封待用；(2)取乾燥後的非主糧植物澱粉100份加入溼潤糊化劑22 30份混勻；使澱粉浸溼浸透糊化、然後再加入相容劑20 30份，擴鏈劑0 2份，開口劑2 15份，聚乳酸0 100份，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物150 250份混合均勻，投入雙螺杆雙排氣擠出造料機組中或雙螺杆雙排氣擠出壓片機組中擠出造粒或壓片，製成非主糧植物澱粉改性全生物分解專用樹脂或片材。
10.根據權利要求9所述的一種非主糧植物澱粉改性的全生物分解專用樹脂的製備方法，其特徵在於步驟(2)中所述開口劑為二氧化矽開口劑或二氧化鈦開口劑，二氧化矽開口劑的製備取100 kg (1250 3000目)二氧化矽粉投入高冷混鍋中，攪拌到料溫升至 105°C，投入2 kg鋁酸酯偶聯劑，再攪拌到料溫升至115°C時，投入1. 5 kg硬酯酸，再攪拌到料溫升至125°C時放入冷混鍋中，冷卻到50°C以下時投入30 kg丁二酸一丁二醇共聚物，攪拌均勻，十分鐘後出鍋，投入雙螺杆造粒機組中進行擠出風冷拉條切粒裝袋，即成二氧化矽開口劑；二氧化鈦開口劑的製備取100 kg (1250 3000目)二氧化鈦粉投入高冷混鍋中，攪拌到料溫升至105°C，投入2 kg鈦酸酯偶聯劑，再攪拌到料溫升至115°C時，投入1. 5 kg硬酯酸，再攪拌到料溫升至125°C時放入冷混鍋中，冷卻到50°C以下時投入30 kg丁二酸一丁二醇共聚物，攪拌均勻，十分鐘後出鍋，投入雙螺杆造粒機組中進行擠出風冷拉條切粒裝袋， 即成二氧化鈦開口 劑。
全文摘要
本發明公開了一種非主糧植物澱粉改性全生物分解專用樹脂，首先將非糧植物澱粉進行脫水乾燥，爾後取乾燥後的非糧植物澱粉100份加入溼潤糊化劑22～30份混勻，使澱粉浸溼浸透糊化、然後再加入相容劑20～30份，擴鏈劑0～2份，開口劑2～15份，聚乳酸0～100份，可全生物分解的二元酸二元醇共聚物150～250份混合均勻，投入雙螺杆雙排氣擠出造料機組中或雙螺杆雙排氣擠出壓片機組中在合適的溫度和壓力下擠出造粒或壓片，製成非糧植物澱粉改性全生物分解專用樹脂或片材，本發明具有全生物降解功能，使用廢棄後能很快分解成二氧化碳和水，很快被環境消納。
文檔編號C08K13/06GK102219985SQ201110116170
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者陳明興 申請人:蘇州漢豐新材料有限公司