一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜及其制備方法
【專利摘要】一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：玉米淀粉100份、馬鈴薯淀粉8?10份、丙酮600?800份、DMF 80?100份、乙酸酐8?10份、吡啶100?120份、二乙二醇二甲醚120?150份、萘鈉溶液15?20份、己內酯5?8份、石油醚200?300份、四氫呋喃200?300份、甘油5?8份、鄰苯二甲酸二乙酯3?5份、聚己內酯5?8份、水適量。本發明方法合理調控了酯化淀粉可降解薄膜內部的聚集態結構，且所采用的淀粉能夠被生物降解，來源豐富、價格低廉，對環境友好。
【專利說明】
一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及薄膜生產技術領域，具體涉及一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜及其制備方法。
技術背景
[0002]隨著塑料工業的蓬勃發展，廢舊塑料薄膜垃圾帶來的環境污染也日趨嚴重，白色污染成為全球矚目的環境問題。因此，人們必須要加大力度去開發生物可降解的塑料薄膜，治理塑料廢棄物對環境所帶來污染問題。
[0003]淀粉是一種來源豐富、價格低廉的天然高分子材料，也是一種取之不盡用之不竭的可再生資源，它能在多種環境條件下被生物降解，最終降解產物二氧化碳和水可以通過植物的光合作用再循環，不會對環境造成任何污染。因此，淀粉被廣泛應用于可降解塑料薄膜的研究與產品開發，并且已經取得了重大的進展。
[0004]作者宋小麗在淀粉基可降解復合薄膜的制備及性能研究一文中，利用淀粉、殼聚糖、甘油、坡縷石制備了一種淀粉基可降解復合薄膜，丙三醇為淀粉薄膜增塑劑，坡縷石改善淀粉薄膜的力學性能，制備的淀粉基可降解復合薄膜具有良好的生物降解性能。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題在于提供一種工藝簡單、生產成本低且對環境友好的己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜及其制備方法。
[0006]本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現:
一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成:玉米淀粉100份、馬鈴薯淀粉8-10份、丙酮600-800份、DMF 80-100份、乙酸酐8_10份、吡啶100-120份、二乙二醇二甲醚120-150份、萘鈉溶液15-20份、己內酯5-8份、石油醚200-300份、四氫呋喃200-300份、甘油5-8份、鄰苯二甲酸二乙酯15-20份、聚己內酯5-8份、水適量。
[0007]—種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下步驟制備而成:
(1)將馬鈴薯淀粉充分干燥，再與DMF在攪拌的條件下升溫到130-140°C，保持4_5h，降溫到90-100°C，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后繼續在90-100°C下反應5-6h，冷卻，傾入冷水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，為白色粉末狀物質，即淀粉乙酸酯；
(2)在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和通氮裝置的反應器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升溫到90-100°C使其溶解充分，然后降至室溫，在氮氣保護下加入萘鈉溶液，反應約15-20min后，加入己內酯，在110-130°C下反應10-12h，產物以1/3的石油醚進行沉淀后，再以四氫呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，產物干燥后為白色固體物，即己內酯接枝的淀粉；
(3)將玉米淀粉、己內酯接枝的淀粉、聚己內酯40-50°C溶于入丙酮中，加入甘油和鄰苯二甲酸二乙酯，利用流化床于50-55°C下、噴霧速率1.0-2.8mL/min、霧化壓力為0.5-1.5MPa條件下在聚四氟乙烯板上噴涂成半透明薄膜，得到一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜。
[0008]一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的萘鈉溶液的制備方法為:將萘和金屬鈉置于四氫呋喃中，于室溫和氮氣保護下反應10-12h，得濃度為0.8-lmol/L的萘鈉溶液。
[0009]一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的DMF和吡啶使用前都需經過無水硫酸鈉進行干燥。
[0010]本發明的有益效果是:本發明所采用的淀粉能夠被生物降解，來源豐富、價格低廉，對環境友好;聚己內酯可以作為粘合劑和增塑劑，并在淀粉表面接枝己內酯，有效促進聚己內酯與淀粉之間的均勻混合，提高薄膜的力學性能;本發明制備的酯化淀粉薄膜，通過薄膜流化床噴涂條件控制了酯化淀粉薄膜內部分子與增塑劑甘油和鄰苯二甲酸二乙酯分子之間的相互作用程度，使其在薄膜內部形成緊密聚集態結構，增加了薄膜的機械強度和疏水性;本發明制得的塑料薄膜強度高、成本低且可生物降解，能有效緩解白色污染問題。
【具體實施方式】
[0011]本實施例的己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其由如下重量份的原料制備而成:玉米淀粉100份、馬鈴薯淀粉10份、丙酮800份、DMF 100份、乙酸酐8份、吡啶120份、二乙二醇二甲醚150份、萘鈉溶液15份、己內酯8份、石油醚300份、四氫呋喃300份、甘油8份、鄰苯二甲酸二乙酯15份、聚己內酯8份、水適量。
[0012]本實施例的己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其由如下步驟制備而成:
(1)將馬鈴薯淀粉充分干燥，再與DMF在攪拌的條件下升溫到130°C，保持4h，降溫到1000C，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后繼續在1000C下反應6h，冷卻，傾入冷水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，為白色粉末狀物質，即淀粉乙酸酯；
(2)在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和通氮裝置的反應器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升溫到100°C使其溶解充分，然后降至室溫，在氮氣保護下加入萘鈉溶液，反應約20min后，加入己內酯，在110°C下反應10h，產物以1/3的石油醚進行沉淀后，再以四氫呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，產物干燥后為白色固體物，即己內酯接枝的淀粉；
(3)將玉米淀粉、己內酯接枝的淀粉、聚己內酯40°C溶于入丙酮中，加入甘油和鄰苯二甲酸二乙酯，利用流化床于50°C下、噴霧速率1.0mL/min、霧化壓力為0.5MPa條件下在聚四氟乙烯板上噴涂成半透明薄膜，得到一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜。
[0013]經測試，本實施例的己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜拉伸強度大于30MPa，斷裂伸長率大于150%，透光率大于90%，薄膜兩側溫度差大于5°C。
【主權項】
1.一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成:玉米淀粉100份、馬鈴薯淀粉8-10份、丙酮600-800份、DMF 80-100份、乙酸酐8_10份、吡啶100-120份、二乙二醇二甲醚120-150份、萘鈉溶液15-20份、己內酯5-8份、石油醚200-300份、四氫呋喃200-300份、甘油5-8份、鄰苯二甲酸二乙酯15-20份、聚己內酯5-8份、水適量。2.—種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下步驟制備而成: 將馬鈴薯淀粉充分干燥，再與DMF在攪拌的條件下升溫到130-140 °C，保持4-5h，降溫到90-100°C，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后繼續在90-100°C下反應5-6h，冷卻，傾入冷水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，為白色粉末狀物質，即淀粉乙酸酯； 在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和通氮裝置的反應器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升溫到90-100°C使其溶解充分，然后降至室溫，在氮氣保護下加入萘鈉溶液，反應約15-20min后，加入己內酯，在110-130°C下反應10-12h，產物以1/3的石油醚進行沉淀后，再以四氫呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，產物干燥后為白色固體物，即己內酯接枝的淀粉； 將玉米淀粉、己內酯接枝的淀粉、聚己內酯40-50°C溶于入丙酮中，加入甘油和鄰苯二甲酸二乙酯，利用流化床于50-55°C下、噴霧速率1.0-2.8111171^11、霧化壓力為0.5-1.510^條件下在聚四氟乙烯板上噴涂成半透明薄膜，得到一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜。3.—種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的萘鈉溶液的制備方法為:將萘和金屬鈉置于四氫呋喃中，于室溫和氮氣保護下反應10_12h，得濃度為0.8-lmol/L的萘鈉溶液。4.一種己內酯接枝的酯化淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的DMF和吡啶使用前都需經過無水硫酸鈉進行干燥。
【文檔編號】C08K5/053GK106009063SQ201610470612
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】程彥明
【申請人】安徽德琳環保發展（集團）有限公司