可降解塑料-淀粉塑料的研究与应用 背景资料 随着环境保护的呼声日益高涨以及塑料工业的不断发展，可降解塑料走进了人们的视线，并逐渐成为一类重要的高分子材料。 可降解塑料的意义
所谓可降解塑料按其降解机理主要分为光降解塑料、生物降解塑料和光/生物双降解塑料。而我们这里谈的淀粉塑料属于生物降解塑料。即是指在自然环境下通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。
淀粉塑料可以运用的可行性
淀粉是刚性较强而又含有许多羟基基团的天然高分子，分子内又有许多羟基形成的氢键，它是由许多葡萄糖分子缩聚而成的高聚体，分子式为（C6H10O5）n，根据分子结构不同分为直链淀粉和支链淀粉两种。
直链淀粉可以溶解，聚合度约在100~6000之间，例如玉米淀粉的聚合度在200~1200之间，
平均约800，而支链淀粉是不溶解的。由于淀粉结构中含有大量羟基，因此，它的结晶度较大，一般玉米淀粉的结晶度可达39%，结晶度这样高的淀粉，其熔点不高，无法加工。因此采用对淀粉进行接枝改性和引入各种增塑剂破坏淀粉的结晶度，使其具有可加工性。 淀粉塑料的研究
当今世界对淀粉塑料的研究主要是对玉米-淀粉塑料的研究。玉米淀粉是分布广泛、价格低廉的天然高分子化合物，是一种完全可生物降解的物质。但淀粉单独制成的薄膜，质脆且遇水溶化，无实用价值，要制成有用的塑料制品，必须掺合其它物质。经成型、加工满足需求的制品，生产的薄膜具有生物可降解性，用作农田覆盖而废弃后，即被土壤的微生物吞噬、分解、腐烂，在田地里自然损耗，不污染环境。本研究使用的原料是玉米淀粉、乙烯一丙烯酸共聚物、氨水、尿素、水等。其中玉米淀粉需用量占50%缺氧池以上。工艺路线为：1乙烯一丙烯酸共聚物的合成2配料3活性共混4螺旋式混料机混溶5挤压6吹塑。
淀粉塑料的应用，发展前景以及不足之处
当前，世界上许多国家都在进行以“生物分解树脂”取代现有塑料包装的研究。
”玉米淀粉树脂”具有广阔的发展前景。这种树脂是以玉米为原料，经过塑化而成。用它制成的包装材料可以通过燃烧、生化分解和昆虫吃食等方式处理掉，从而免除了”白污染”的危害。用玉米淀粉树脂生产的塑料袋数量，已和用塑料粒生产的数量相差无几。用玉米淀粉树脂生产的塑料袋数量，已和用塑料粒生产的数量相差无几。
可降解塑料包装潜力无限
目前，国家已把降解塑料包装列入优先发展的项目，降解塑料包装无论在农业、日化、医用、食品等领域都具有较大的市场潜力。资料显示，2000年中国塑料包装产量为300多万吨，产生的塑料垃圾近200万吨，因此降解塑料包装的发展前景广阔。
但需要指出的是，降解塑料也不能视为解决塑料包装废弃物的灵丹妙药，还存在着包装应用性能上的局限性，尤其是在多种食品包装上能否适应，还须下功夫研究。
玉米淀粉树脂替代塑料包装材料前景看好。近期日本和我国台湾研究成功的玉米淀粉树脂具有广阔的发展前景。这种树脂是以玉米为原料，经过塑化而成。用它制成的包装材料可以通过燃烧、生化分解和昆虫吃食等方式处理掉，从而免除“白污染”的危害。
全球每年约生产塑料制品1亿吨，其中一次性包装材料3000万吨，解决这些材料造成的污染要花费很大的社会成本。如若玉米树脂能成功取代其中的一部分包装用塑料，估计每年
将可有价值100亿美元的市场。
据预测，2000纳米珍珠粉年中国塑料包装产量为300多万吨，其中难于回收的一次性塑料包装占沙画工具30%左右，产生的塑料垃圾达100多万吨，塑料地膜产量40多万吨，一次性日杂用品仅正宗产品约40多万吨，产生的塑料垃圾近200万吨，因此，降解塑料物资前景广阔深远。但需要指出的是降解塑料也不能视为解决塑料包装废弃物的灵丹妙药，还存在着包装应用性能上的局限性，尤其是在多种食品包装上能否适应，还须下功夫研究。
淀粉塑料其他方面的研究与应用
1、新型环保淀粉玩具的制备及特性
研究证明：将玉米淀粉通过乙酰化、磷酰化复合酯化处理，可以明显改善淀粉的冻融稳定性、抗剪切性、热稳定性以及与PVA的相容性。同时，对改性淀粉进行交联、增塑、增强处理，可以显著提高淀粉玩具的强度、韧性以及环境适应性能。因而，为解决我国塑料玩具出口的“绿壁垒”问题以及塑料废弃物造成的“白污染”问题提供了一条可靠的途径。
2、热塑性淀粉材料的制备、结构与性能研究
热塑性淀粉(TPS)粉煤灰水泥塑料是一类可替代通用塑料的新型材料。因其具有优良的生物降解性、阻氧性以及易与其它材料复合等优点，因此可广泛用于食品、农业、纺织和医药卫生等行
业。TPS以原淀粉为主要原料，添加适量的助剂，用合适的工艺加工而成的。它的生产原理是在热力场、外力场和添加剂(主要是增塑剂)作用下，破坏原淀粉的紧密球晶结构，实现由晶态向无定形态的不可逆转变，从而使其在开始热分解前实现熔融。
3、淀粉基泡沫塑料的研究
对淀粉进行了增塑、增韧、增强改性。在淀粉塑化性能研究的基础上，采用部分凝胶化淀粉与纤维混合后，加入其余淀粉，由高速混合器混合分散纤维的方法，制备了分散效果较好的纤维增强淀粉体系，；通过选用适当的增塑剂、适当牌号的PVA和合适的增塑工艺，实现了淀粉／PVA共混体系的热塑性加工。 在基础材料研究基础上，采用柠檬酸／碳酸钠、OBSH和AC发泡剂对淀粉、纤维增强淀粉和淀粉／PVA共混体系进行了挤出发泡
4、淀粉基可食性餐具成型工艺研究
在最佳成型工艺条件下,以山梨醇、甘油、乙二醇以及聚乙二醇600作为增塑剂,以液态石蜡和硬脂酸作为防水剂,以海藻酸钠和羧甲基纤维素钠作为补强剂,研究各个添加剂对餐具使用性能的影响,并确定出能改善餐具使用性能的添加剂。通过红外光谱谱图分析出餐具使用性能和各化学官能团之间的关系。
5电动汽车动力活化钢、淀粉_聚已内酯可生物降解塑料研究
淀粉／聚己内酯可生物降解淀粉塑料的制备，包括淀粉的接枝改性和淀粉塑料的制备。在辛酸亚锡(Sn(Oct)_2)、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和钛酸丁酯等催化剂作用下，淀粉羟基引发己内酯单体进行配位聚合，淀粉接枝率可以达到16％，并通过红外光谱、X—ray衍射及DSC等测试手段对反应产物进行了表征。
6、淀粉基生物降解一次性筷子基料及性能研究
大量的一次性塑料餐饮具和木制方便筷子的使用，已经造成了环境污染和森林资源的浪费，基于以上原因，研究一种可环境降解的淀粉基一次性筷子的基料，以期达到能替代一次性木制筷子的目的，减少森林资源的浪费。从研究淀粉及变性淀粉的性质入手，重点研究玉米淀粉的颗粒大小对淀粉交联程度的影响，并且研究了淀粉的塑化改性，最后就以上的结果研究淀粉基一次性筷子的基料配方和其压片的降解效果。具体内容与结果如下： 通过淀粉交联的研究，确定了交联的条件为：采用干法交联，以乙醇为反应介质，交联剂为六偏磷酸钠0.1%、多聚磷酸钠0.01%，催化剂10%(以占淀粉质量的百分比计)、反应温度为45℃.
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