1. 研究目的与意义
日益增长的塑料垃圾越来越被人看作是对生态的严重威胁,研究开发生物降解塑料成为近年来的研究热点。
淀粉具有来源广泛,价格低廉,易生物降解等优点,可用于制备生物降解塑料。
淀粉基塑料发展至今经历了填充型、共混型和热塑性淀粉三个阶段,其中,热塑性淀粉塑料中淀粉含量在90%以上,可完全降解,用以替代石油基塑料可以极大地缓解能源短缺和环境污染等问题,是淀粉基塑料发展的方向和目标。
2. 国内外研究现状分析
国外:美国Warnerlambert公司研究出一种能注塑、挤出加工的全淀粉热塑性塑料,全由土豆、玉米和其它农产品的淀粉组成, 并已建成了两个中试装置;意大利FerIr公司研究的热塑性淀粉塑料,可用通用塑料设备加工;德国法兰克福公司研究的热塑性塑料较为透明且能溶于水, 并能用常规设备加工,在使用后放人水中自行化掉的,无污染。
国内:成都新柯力化工科技有限公司研发了一种可反复热加工的热塑性淀粉,克服了直接使用小分子增塑剂时易析出、挥发流失的缺陷;华南理工大学研发了一种具有高疏水性能的热塑性淀粉塑料;尚志常研发了一种直链淀粉热塑型塑料,该发明采用直链基淀粉作为主要成分,使淀粉塑料的撕裂强度、透明度、光泽度、密度、吸水率等性能有所提升;宁波高新区金杉新能源科技有限公司研发了一种可降解热塑性淀粉,该发明利用了单甘酯的油包水型乳化剂的特性,当淀粉在高温糊化后氢键断裂,使甲酰胺很容易进入淀粉分子内部,形成更加稳定的氢键,游离出来的水分子被单甘酯包住,形成了疏水层,从而使得该材料具有更好的耐水性能。
3. 研究的基本内容与计划
以淀粉为原料,研究马占相思栲胶添加量对热塑性淀粉塑料性能的影响。
首先通过挤出、造粒、注塑成型制备6组淀粉塑料,其中1组为不添加马占相思栲胶,其余5组的马占相思栲胶添加量分别为总质量的1%、3%、5%、7%、9%。
再通过表征与测试寻找马占相思栲胶最佳添加量。
4. 研究创新点
课题选择马占相思栲胶这种天然植物交联剂,与天然淀粉及可溶解的增塑剂结合,通过双螺旋挤出机的塑化过程,制备全降解的热塑性淀粉塑料。
研究马占相思栲胶不同的添加量对淀粉塑料的耐水性能,热性能以及力学性能等影响。
马占相思栲胶的收敛性中等,黏度低,鞣制过程中沉淀少,渗透速度快,成革颜色浅淡,可用于生产重革,也可用于轻革的复鞣。
