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1、(10)授权公告号 CN 101597414 B (45)授权公告日 2011.07.27 CN 101597414 B *CN101597414B* (21)申请号 200910023270.3 (22)申请日 2009.07.10 C08F 251/00(2006.01) (73)专利权人 杨凌瑞丰环保科技有限公司 地址 712100 陕西省咸阳市杨凌示范区神农 路创业大厦 324 号 专利权人 王治 (72)发明人 王治 (74)专利代理机构 西安西达专利代理有限责任 公司 61202 代理人 谢钢 CN 1290714 A,2001.04.11, 权利要求 1-6. JP 昭58-13。
2、2198 A,1983.08.06,制造例1和 应用例 1. (54) 发明名称 淀粉基可降解塑料 (57) 摘要 本发明公开了一种淀粉基可降解塑料， 由高 分子组合物制成， 高分子组合物各组分及重量份 为， 淀粉 50-80 份， 聚乙烯醇 5-15 份， 多元醇 7-15 份， 有机醛化合物5-10 份， 引发剂 0.1-0.5份。 本 发明所使用的淀粉、 聚乙烯醇均是易于生物降解 的高分子材料， 有利于消除 “白色” 污染， 保护环 境 ； 生产工艺简单， 降解效果明显， 易于工业化生 产。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 寿建宏 (19)中华人民共和国国家知识产权局 。
3、(12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 CN 101597414 B1/1 页 2 1. 一种淀粉基可降解塑料， 其特征在于 ： 淀粉基可降解塑料通过下述方法制备， 包括 如下步骤 ： （1） 淀粉水乳液在 80 90下糊化 ； （2） 在 40 60下， 向糊化的淀粉中加入丙烯酸丁酯， 然后滴加高锰酸钾溶液， 最后滴 加草酸， 反应完全， 减压抽滤， 得到淀粉接枝粗产品 ； （3） 在高速混合机中， 将聚乙烯醇、 多元醇和有机醛化合物混合搅拌加热升温至 110 140， 添加淀粉接枝粗产品和引发剂后， 加热升温至 160 200反应， 得淀粉基可降解塑 料 ； 上述制备方法中各。
4、原料重量份为 ： 淀粉 50-80 聚乙烯醇 5-15 丙烯酸丁酯 8-12 多元醇 7-15 有机醛化合 物 5-10 引发剂 0.1-0.5 所述聚乙烯醇醇解度为 85% 100%。 2. 根据权利要求 1 所述淀粉基可降解塑料， 其特征在于 ： 所述的淀粉为玉米淀粉、 土豆 淀粉或木薯淀粉。 3. 根据权利要求 1 所述淀粉基可降解塑料， 其特征在于 ： 多元醇选自丙三醇、 山梨醇、 乙二醇、 丙二醇、 丁二醇、 戊二醇、 二甘醇或三甘醇。 4. 根据权利要求 1 所述淀粉基可降解塑料， 其特征在于 ： 所述有机醛化合物选自甲醛、 乙醛、 丙醛、 丁醛或乙二醛。 5. 根据权利要求 1 。
5、所述淀粉基可降解塑料， 其特征在于 ： 引发剂选自有机过氧化物、 无 机过氧化物或偶氮化合物。 6. 根据权利要求 5 所述淀粉基可降解塑料， 其特征在于 ： 引发剂为过氧化氢， 过氧化二 苯甲酰， 过氧化异丙苯或偶氮二异丁腈。 权 利 要 求 书 CN 101597414 B1/3 页 3 淀粉基可降解塑料 技术领域 0001 本发明涉及一种淀粉基可降解塑料， 属于国际专利分类 C08J5/00“含有高分子物 质的制品或成型材料的制造” 技术领域。 背景技术 0002 塑料的大量使用， 产生了许多无法回收的一次性塑料废弃品， 造成了日益严重的 “白色污染” ， 如地下水体污染和土壤污染， 动。
6、植物资源被破坏， 严重危害着人类的生存与健 康。 淀粉有着再生、 廉价、 易保存和便于运输的特点， 在一定条件下可进行各种反应， 派生出 众多衍生物。而淀粉良好的可再生利用性和生物降解性使其成为生物降解材料的极好原 料。目前淀粉塑料制品成本虽然比一般塑料高 10 30， 但随着生产规模的扩大及其技 术进步， 用淀粉作为原料来生产生物降解制品以替代部分塑料制品有着很大的发展潜力。 0003 淀粉是一种再生资源， 来源广、 价格低， 可完全生物降解。但天然淀粉分子间存在 氢键， 溶解性很差， 并有大量的羟基存在， 使其亲水但并不溶于冷水， 在水溶液中加热到一 定温度而发生糊化， 在缓慢冷却过程中发。
7、生凝胶化， 加热时没有熔融过程， 在温度 300以 上分解。然而淀粉可以在一定条件下通过物理过程破坏氢键， 变成凝胶化淀粉。这种状态 的淀粉结晶结构被破坏， 分子变得无序化。有两种途径可以使淀粉失去结晶性 ： 一是使淀 粉在含水大于 90的条件下， 达到 90以上时淀粉颗粒消失而凝胶化 ； 二是在水含量小于 28的条件下将淀粉在密封状态下加热， 塑炼挤出， 这时淀粉经受了真正的熔融。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种成本低廉， 环保型淀粉基可降解塑料及其制备方法。 0005 本发明实现过程如下 ： 0006 一种淀粉基可降解塑料， 其特征在于各组分及重量份为 ： 0007 淀粉 50。
8、-80 0008 聚乙烯醇 5-15 0009 丙烯酸丁酯 8-12 0010 多元醇 7-15 0011 有机醛化合物 5-10 0012 引发剂 0.1-0.5 0013 一种淀粉基可降解塑料的制备方法， 包括如下步骤 ： 0014 (1) 淀粉水乳液在 80 90下糊化 ； 0015 (2)在4060下， 向糊化的淀粉中加入丙烯酸丁酯， 然后滴加高锰酸钾溶液， 最 后滴加草酸， 反应完全， 减压抽滤， 得淀粉接枝粗产品 ； 0016 (3) 在高速混合机中， 将聚乙烯醇、 多元醇和有机醛化合物混合搅拌加热升温至 110140， 维持520分钟， 添加淀粉接枝粗产品和引发剂后， 加热升温至。
9、160200， 维持 20 40 分钟得淀粉基可降解塑料。 说 明 书 CN 101597414 B2/3 页 4 0017 所述的淀粉为玉米淀粉、 土豆淀粉或木薯淀粉。 0018 所述聚乙烯醇醇解度为 85 100。 0019 多元醇选自丙三醇、 山梨醇、 乙二醇、 丙二醇、 丁二醇、 戊二醇、 二甘醇或三甘醇。 0020 所述有机醛化合物选自甲醛、 乙醛、 丙醛、 丁醛或乙二醛。 0021 引发剂选自有机过氧化物、 无机过氧化物或偶氮化合物， 如过氧化氢， 过氧化二苯 甲酰， 过氧化异丙苯， 偶氮二异丁腈等。 0022 本发明的优点与积极效果 ： (1) 本发明所使用的淀粉、 聚乙烯醇均是。
10、易于生物降 解的高分子材料， 有利于消除 “白色” 污染， 保护环境。 (2)淀粉作为一种天然高分子化合物， 尤其是直链淀粉具有近似纤维的性能， 其来源广泛， 品种繁多， 成本低廉。制得的淀粉基可 降解塑料能在各种自然环境下完全降解， 材料吸收紫外光后发生光引发反应， 使键能减弱， 分裂成分子量较低的碎片， 较低分子量的碎片在空气中进一步氧化， 产生自由基断链反应， 进一步降解为能被生物分解的低分子量化合物， 最终分解为 CO2和 H2O， 环境污染低。(3) 本 发明工艺简单， 降解效果明显， 易于工业化生产。 具体实施方式 0023 实施例 1 ： 0024 称取 10 克玉米淀粉加入配有。
11、温度计的两口烧瓶中， 加入 100mL 蒸馏水， 加热升温 至 85， 糊化玉米淀粉 30min 后， 再将温度降至 45， 依次加入 2 克丙烯酸丁酯、 5的高 锰酸钾溶液和 10ml 无水乙醇， 最后滴加 10草酸至无色， 反应完全， 减压抽滤， 得接枝粗 产品。在高速混合机中， 将 2 克聚乙烯醇、 1.5 克丙三醇和 1 克乙二醛混合搅拌加热升温至 110 140， 维持 5 20 分钟， 添加淀粉接枝粗产品和引发剂过氧化二苯甲酰 0.03g 后， 加热升温至 160 200， 维持 20 40 分钟得淀粉基可降解塑料。 0025 产品性能指标 0026 将实施例 1 产品配方制得农用。
12、可降解淀粉膜雏形产品， 测定膜的性能指标， 包 括拉伸强度、 断裂伸长率、 撕裂强度等体现产品物理机械性能在内的质量指标， 依据标准 GB13735-92， 如表 1 所示， 该地膜符合国家标准测定要求。 0027 表 1 地膜测定结果 0028 0029 实施例 2 ： 0030 淀粉 80 0031 聚乙烯醇 12 0032 丙烯酸丁酯 10 0033 戊二醇 10 0034 丁醛 8 说 明 书 CN 101597414 B3/3 页 5 0035 过氧化异丙苯 0.4 0036 按照上述配方， 参照实施例 1 的制备方法制备得到淀粉基可降解塑料。 0037 实施例 3 ： 0038 淀粉 60 0039 聚乙烯醇 6 0040 丙烯酸丁酯 10 0041 二甘醇 8 0042 丙醛 5 0043 偶氮二异丁腈 0.2 0044 按照上述配方， 参照实施例 1 的制备方法制备得到淀粉基可降解塑料。 说 明 书 。