CN107556511A - 一种淀粉泡沫塑料的两步制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种淀粉泡沫塑料的两步制备方法，其特征在于：将淀粉、增塑剂、含醋酯基高分子、填充剂在高速混合机中混合均匀得到混合物A，混合物A中淀粉100份，增塑剂0~40份，含醋酯基高分子10~100份，填充剂0~200份，混合物A在挤出机中于150~220℃下挤出切粒得到粒料A；然后将粒料A和马来酸酐接枝聚合物混合均匀得到混合物B，混合物B中粒料A100份，马来酸酐接枝聚合物2~10份，混合物B在150~220℃下成型即可得到淀粉泡沫塑料。在高温成型过程中，含醋酯基高分子在马来酸酐接枝聚合物的酸催化下放出醋酸气体，从而使得复合材料发泡，复合泡沫塑料的泡孔均匀性好，耐水性好。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料制备领域，具体说是涉及一种淀粉泡沫塑料的两步制备方法，属于可再生生物质资源的高附加值利用。
背景技术
泡沫塑料密度小、体积大、不便于集中和运输，而且本身化学性质稳定，具有耐老化、抗腐蚀等特点，日益增长的泡沫塑料垃圾对生态***的威胁越来越大引起了严重的“白色污染”，世界上许多国家均已立法禁止生产难降解的泡沫塑料产品。近年来我国泡沫塑料产量每年以约10%的速度增加。淀粉是一种来源广泛、价格低廉、可完全生物降解的丰富的可再生资源，具有良好的发泡性能。淀粉在泡沫材料中的应用将会在很大程度上减轻目前泡沫材料工业面临的巨大的环境压力。
包装学报，2014，6（1）：40-43研究了在工艺参数对淀粉/EVA复合发泡材料的影响，发现：螺杆转速设置为120r/min时，淀粉/EVA复合材料挤出物塑化效果最优；适当的喂料速度，可避免“架桥”“堵塞”现象；模口温度设置为160℃时，可配合发泡剂达到充分分解，使泡孔最大化；当原料含水率为14%时，复合发泡材料的膨胀率达最大值，为14.4%。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种淀粉泡沫塑料的两步制备方法，能够解决提高泡沫塑料的泡孔均匀性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种淀粉泡沫塑料的两步制备方法，包括以下步骤：
将淀粉、增塑剂、含醋酯基高分子、填充剂在高速混合机中混合均匀得到混合物A，混合物A中淀粉100份，增塑剂0~40份，含醋酯基高分子10~100份，填充剂0~200份，混合物A在挤出机中于150~220℃下挤出切粒得到粒料A；然后将粒料A和马来酸酐接枝聚合物混合均匀得到混合物B，混合物B中粒料A100份，马来酸酐接枝聚合物2~10份，混合物B在注塑机中于150~220℃下成型，即可得到淀粉泡沫塑料。
本发明所用的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、马铃薯淀粉中的任意一种或几种。
本发明所用的增塑剂为甘油、葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇、甲酰胺、山梨醇中的任意一种或几种。
本发明所用的含醋酯基高分子为聚醋酸乙烯酯、醋酯纤维素、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或者两种。
本发明所用的填充剂为碳酸钙、黏土、膨润土、滑石粉、白炭黑、蒙脱土、木质素、竹纤维中的任意一种或几种。
本发明所用的马来酸酐接枝聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯中的任意一种或几种。
本发明所用的所用的成型方法为挤出成型、注塑成型、热压成型中的任意一种。
本发明的有益效果如下：
发泡剂为含醋酯基高分子，发泡后残留物为高分子，发泡气体为醋酸气体，不同于以往的发泡气体；
含醋酯基高分子与淀粉的相容性好，在淀粉塑料中分散均匀，因此含醋酯基高分子在催化剂作用下释放出的乙酸气***置分布均匀，从而在复合材料中生成均匀的气孔，即淀粉泡沫塑料的气孔分散均匀。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例作进一步详述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1. 将玉米淀粉、甘油、聚醋酸乙烯酯在高速混合机中混合均匀得到混合物A，混合物A中玉米淀粉100份，甘油30份，聚醋酸乙烯酯20份，混合物A在挤出机中于150℃下挤出切粒得到粒料A；然后将粒料A和马来酸酐接枝聚乙烯混合均匀得到混合物B，混合物B中粒料A100份，马来酸酐接枝聚合物3份，混合物B在注塑机中于160℃下注塑成型，即可得到淀粉泡沫塑料，气孔率为16.9%。
实施例2. 将土豆淀粉、甲酰胺、聚醋酸乙烯酯、碳酸钙在高速混合机中混合均匀得到混合物A，混合物A中土豆淀粉100份，甲酰胺30份，聚醋酸乙烯酯40份，碳酸钙50份，混合物A在挤出机中于160℃下挤出切粒得到粒料A；然后将粒料A和马来酸酐接枝聚合物混合均匀得到混合物B，混合物B中粒料A100份，马来酸酐接枝聚乙烯5份，混合物B在注塑机中于170℃下注塑成型，即可得到淀粉泡沫塑料，气孔率为19.1%。
实施例3. 将玉米淀粉、甘油、醋酯纤维素、白炭黑在高速混合机中混合均匀得到混合物A，混合物A中玉米淀粉100份，甘油30份，醋酯纤维素20份，白炭黑50份，混合物A在挤出机中于150℃下挤出切粒得到粒料A；然后将粒料A和马来酸酐接枝聚乙烯混合均匀得到混合物B，混合物B中粒料A100份，马来酸酐接枝聚合物3份，混合物B在注塑机中于160℃下挤出成型，即可得到淀粉泡沫塑料，气孔率为22.4%。
将玉米淀粉、甘油、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、木质素在高速混合机中混合均匀得到混合物A，混合物A中玉米淀粉100份，甘油20份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80份，木质素50份，混合物A在挤出机中于150℃下挤出切粒得到粒料A；然后将粒料A和马来酸酐接枝聚丙烯混合均匀得到混合物B，混合物B中粒料A100份，马来酸酐接枝聚丙烯5份，混合物B在注塑机中于160℃下挤出成型，即可得到淀粉泡沫塑料，气孔率为32.7%。
Claims (7)
1.一种淀粉泡沫塑料的两步制备方法，其特征在于：所述方法包括下述步骤：
将淀粉、增塑剂、含醋酯基高分子、填充剂在高速混合机中混合均匀得到混合物A，混合物A中淀粉100份，增塑剂0~40份，含醋酯基高分子10~100份，填充剂0~200份，混合物A在挤出机中于150~220℃下挤出切粒得到粒料A；然后将粒料A和马来酸酐接枝聚合物混合均匀得到混合物B，混合物B中粒料A100份，马来酸酐接枝聚合物2~10份，混合物B在注塑机中于150~220℃下成型，即可得到淀粉泡沫塑料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、马铃薯淀粉中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用的增塑剂为甘油、葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇、甲酰胺、山梨醇中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用的含醋酯基高分子为聚醋酸乙烯酯、醋酯纤维素、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或者两种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用的填充剂为碳酸钙、黏土、膨润土、滑石粉、白炭黑、蒙脱土、木质素、竹纤维中的任意一种或几种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用的马来酸酐接枝聚合物为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯中的任意一种或几种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用的成型方法为挤出成型、注塑成型、热压成型中的任意一种。
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