1. 研究目的与意义
自然界中含淀粉的天然碳水化合物年产量约为5000 亿t, 是一个非常巨大的可再生资源库, 面对石油危机和一系列的环境问题, 开发淀粉基塑料将具有重要的现实意义.淀粉基塑料在大规模工业化使用之前还有许多工作要做, 其应用前景非常光明. 生产具有不同功能的降解塑料相关改性淀粉, 作为母料出售, 可满足不同用途产品的需求,将大大简化淀粉塑料的生产工艺流程, 降低产品成本.尽管现在淀粉降解塑料还存在种种问题和争议, 但它的发展方兴未艾 以后可能加强对全淀粉塑料( 热塑性淀粉塑料) 的研究,并且根据不同用途及环境条件,通过分子设计、改进配方、开发准时可控性环境降解塑料,积极研究开发高效廉价光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂、稳定剂等, 进一步提高准时可控性、用后快速降解性和完全降解性.降解塑料的潜在市场是巨大的 ,目前适于使用降解塑料的包装、农用制品及一次性塑料用品约占塑料总产量的30 % ,全世界降解塑料市场估计为4 000万t ,我国则为 300 万 t因而大家都希望完全降解塑料尽快工业化生产。
阻碍它发展的首要问题是成本。
就目前问世的完全降解塑料品种而言 ,成本降低可能性最大的要数全淀粉塑料 ,因为不管如何 ,它所需的原料淀粉是可再生资源 ,其单位价格远比传统塑料原料低 ,更不说与现在合成的可降解树脂比了。
2. 国内外研究现状分析
淀粉基塑料泛指其组成中含有淀粉或其衍生物的塑料,可分为淀粉填充型塑料和全淀粉塑料。
就其降解性而言,可分为淀粉填充的不完全生物降解的崩解型塑料和以淀粉基可生物降解树脂为主要原料的完全生物降解塑料,前者包括国外所称的第一、二代淀粉填充型塑料,这类塑料主要依据英国 l.griffin 和 f. h. otey 等人的专利技术,采用颗粒状淀粉为原料,以非偶联方式与聚烯烃结合,添加量在15% 以下。
此类产品的明显缺陷是:淀粉与聚烯烃(主要为pe)粘附不良、相容性差, 影响成品的力学性能;淀粉在配混料中难以分散均匀;淀粉的亲水性有害于成品的尺寸稳定性;淀粉的热稳定性不佳,加工温度不能过高,难于加工成膜。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：以小麦秸秆为增强组分，利用双螺杆挤出机制备小麦秸秆增强的热塑性淀粉塑料，主要研究不同添加量对于所得热塑性淀粉塑料的力学性能，热性能、动态力学性能及流变加工性能的影响。
获得最佳的工艺配方。
研究计划：1.通过查阅相关文献资料，掌握天然淀粉的概念及其结构特点，掌握热塑性淀粉的概念及其制备方法。
4. 研究创新点
全淀粉热塑性塑料, 具有良好的流动性、延展性、脱模性, 产品柔软、透明、强度高, 降解速率可控, 可用来制造农膜、食品包装膜等产品,通过加入天然纤维使强度增强,利用膨化技术使质量减轻, 采用表面喷涂和整形处理使具有防水、防油、耐热功能.
