全淀粉热塑性塑料合成与制备
塑料是如何制造和加工的
塑料是如何制造和加工的
塑料制品在我们日常生活中是随处可见的，其强度好、耐腐蚀性强的
优点，使得它广泛应用制作玩具、电器外壳、家具等，它的制作是经
过一系列严谨的步骤，我们一起来看一下。
1. 塑料原料准备
塑料本质上是热塑性大分子化合物，其原料有油脂、芳香族化合物、醇、醛、烃、酸、氨等，掺入相应的赋形剂和增安剂，混合按需要加
工成多种物质，民用塑料通常也加入染色剂，原料的准备是塑料的重
要环节。
2. 塑料制膜和制坯
将复杂的原料经过加热设备，穿过特殊的喷嘴成丝状，在冷却，并穿
过拉拔机拉拔成被称为料带、片带的薄膜，将料带进入大型热压机，
将其加压成制坯状即可，使之又回复原有强度，完成制膜及制坯工序；
3. 进行模具加工
根据原型制作出所需模具，然后将制坯模入模具中，加热开合，使其
完全固化，模出所需塑料制品；
4. 加工工序
模出的制品进行后续的加工工序：如刨削、丝网印刷、转印、弯曲等
形成成品；
5. 品质检测
将成品送入品质检测中心，按照相关标准对成品进行质量检测，以确保最终成品符合国家质量标准。
总之，在塑料的制造和加工过程中，从原料的准备、制膜及制坯、模具加工、加工工序到有效的质量检测控制，塑料的制作都离不开这几个关键环节，妥善处理了每个环节才能确保塑料的质量和加工质量，保证塑料的实际效果。
全生物降解材料聚乙烯醇(PVA)淀粉合金项目简介
全生物降解材料聚乙烯醇〔PVA〕/淀粉合金工程简介塑料包装材料质轻、强度高，可制成适应性强的多功能包装材料，因此人们对塑料包装的依靠愈来愈大。
但塑料包装物的大量一次性使用也产生大量废弃物，由于这些废弃物量大、分散、收集再生利用本钱昂扬，而且其原料大局部属惰性材料，很难在自然环境中降解等缘由，使得它们对环境造成的污染和生态平衡的破坏不断积存，已经成为二十一世纪社会与生态的噩梦。
因此解决塑料的自然降解，使塑料进入生态良性循环，解除其对自然与环境的破坏，成为各国科学家与企业开发热点。
降解塑料的争辩开发可追溯到 20 世纪 70 年月，当时在美国开展了光降解塑料的争辩。
20 世纪80 年月又争辩开发了淀粉填充型“生物降解塑料”，其曾风靡一时。
但经过几年应用实践证明，这种材料没有获得令人信服的生物降解效果。
20 世纪 90 年月以来降解塑料技术有了较大进展，并开发了光生物降解塑料、光热降解塑料、淀粉共混型降解塑料、水溶性降解塑料、完全生物降解塑料等很多品种。
近年来，生物降解塑料特别是生物物质塑料，完全可以融入自然循环，是最有社会与市场前景的降解材料，已在业界成为共识，并有成果不断涌现。
降解塑料是塑料家族中的一员，对它既要求在用前保持或具有一般塑料的特性，而用后又要求在自然环境条件下快速降解。
稳定与降解本是一对冲突，而要求它在同一产品不同阶段实现，难度很大，是集合尖端高技术的材料。
降解塑料由于它具有易降解功能，只适于特定的应用领域和某些塑料产品，如一次性包装材料、地膜、医用卫生材料等。
这些产品受污染严峻，不易回收，或即使强制收集利用价值不大，效益甚微或无效益。
当前市场所见的相当局部降解塑料属崩坏性降解，尚不能快速降解和完全降解。
它在肯定环境条件下和肯定周期内可劣化、碎裂成相对较易被环境消纳的碎片〔碎末〕，再经过很长时间，最终能降解，但降解的速度远赶不上废物产生的速度。
完全生物降解塑料在肯定环境条件下，能较快和较完全生物降解成CO2 和水，它与堆肥化处理方法相结合，作为回收利用的补充，被认为是治理塑料包装废弃物污染环境的好方法，是当前国际上的开发方向。
塑料的合成过程
塑料的合成过程
塑料是一种常见的合成材料，广泛应用于日常生活中的各个领域。
它的合成过程可以分为三个主要步骤：原料制备、聚合反应和后处
理。
塑料的合成开始于原料的制备。通常情况下，塑料的原料是石油或
天然气中的烃类化合物，如乙烯和丙烯。这些原料在经过炼油过程
后，会被分离出来并进行初步加工。其中一种常见的加工方式是裂
解，即将较大分子量的烃类化合物分解成较小分子量的烯烃。这些
烯烃化合物经过进一步处理后，成为塑料的主要原料。
接下来是聚合反应的过程。聚合是指将单体分子通过化学反应连接
成长链分子的过程。在塑料的合成中，常用的聚合方法有两种：加
成聚合和缩聚聚合。加成聚合是指将单体分子中的多个双键进行开
裂，然后连接成长链分子。缩聚聚合则是将两个或多个单体分子中
的官能团连接在一起，形成长链分子。这些聚合反应可以通过不同
的条件和催化剂来进行，以控制聚合的速度和分子结构。
最后是塑料的后处理过程。在聚合反应完成后，得到的塑料通常还
需要经过一系列的后处理步骤，以改善其物理性质和外观。其中包
括挤出、拉伸、注塑等加工方法，以使塑料成型成为所需的形状和
尺寸。同时，还可以通过添加不同的添加剂来调整塑料的性能，如
增强剂、阻燃剂和抗氧剂等。
总的来说，塑料的合成过程是一个复杂的化学过程，需要经过原料
制备、聚合反应和后处理等多个步骤。在每个步骤中，都需要严格
控制各种条件和参数，以保证塑料的质量和性能。随着科技的不断
进步和创新，人们对塑料的合成过程也在不断改进，以提高塑料的
性能和可持续性。
淀粉聚丙烯复合材料研究要点
复合材料的改性技术
热处理
01
通过热处理可以改善复合材料的性能，如提高硬度、增强耐热
性等。
辐照处理
02
利用射线辐照复合材料，使其发生交联或接枝反应，改善性能
。
表面改性
03
通过表面改性技术可以改善复合材料的表面性能，如提高附着
力、增强抗静电性等。
02
淀粉聚丙烯复合材料的物 理性能研究
力学性能
01
弹性模量
淀粉聚丙烯复合材料的弹性模量随淀粉含量的增加而增加，但变化幅
度逐渐减小。这表明淀粉的加入对复合材料的刚性有一定影响，但不
如聚丙烯本身的影响大。
02
拉伸强度
淀粉聚丙烯复合材料的拉伸强度随淀粉含量的增加而逐渐降低。这表
明淀粉的加入一定程度上削弱了复合材料的抗拉伸能力。然而，当淀
粉含量在一定范围内时，这种削弱效果并不显著。
耐用性
淀粉聚丙烯复合材料具有良好的耐用性和耐候性，可以在各种环境下保持稳定的性能表现。这使得它们成为建筑工业中一 种可靠的建筑材料选择。
电子工业的应用
要点一
电子产品外壳
要点二
环保优势
淀粉聚丙烯复合材料可用于制造电子 产品外壳，如手机、平板电脑等。这 些外壳具有美观的外表、良好的耐磨 性和抗冲击性。
与传统的电子产品外壳材料（如塑料 ）相比，淀粉聚丙烯复合材料具有更 好的环保性能。它们可生物降解，减 少了塑料废弃物对环境的压力。此外 ，这些材料还可以回收再利用，进一 步节约了资源。
要点三
电磁屏蔽
淀粉聚丙烯复合材料具有良好的电磁 屏蔽性能，可以保护电子产品免受电 磁干扰。这对于现代电子产品来说是 非常重要的功能要求。
发展新的制备与改性技术
淀粉基生物降解材料
海南大学毕业论文（设计）题目：淀粉基生物降解材料学号：001姓名：广平年级：2011学院：材料与化工学院专业：高分子材料与工程（塑料）指导教师：富春完成日期：2014 年11 月23 日淀粉基生物降解材料摘要淀粉基生物降解材料是一类很重要的可降解高分子材料。
随着08年政府大力发展可降解塑料政策的出台，淀粉基生物降解材料近几年得到了飞速的发展，各类研究成果层出不穷。
淀粉与高分子材料复合方法，淀粉的改性方法也多种多样。
本文着重介绍淀粉基生物降解材料的一些基本知识：淀粉基生物降解材料的结构与性质、生物降解的定义及原理、降解性能的影响因素、应用与发展…等。
关键词：淀粉生物降解降解性能应用与发展合成高分子材料具有质轻、强度高、化学稳定性好以及价格低廉等优点，与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱[1]。
然而，在合成高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时，其使用后的大量废弃物也与日俱增，给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响[2]。
另外，生产合成高分子材料的原料一一石油也总有用尽的一天，因而，寻找新的环境友好型材料，发展非石油基聚合物迫在眉睫，而淀粉基可生物降解材料正是解决这两方面问题的有效途径。
1、淀粉的基本性质淀粉以葡萄糖为结构单元，分子链呈顺式结构，一般分为直链淀粉和支链淀粉两种。
直链淀粉是以ɑ一1, 4-糖苷键连接D一吡喃葡萄糖单元所形成的直链高分子化合物，而支链淀粉是在淀粉链上以ɑ一1, 6-糖苷键连接侧链结构的高分子化合物，分子量通常要比直链淀粉的大很多。
通常玉米淀粉中直链淀粉占28％，分子量大约为(0.3×106-3×106)，占72% 的支链淀粉分子量则可以达到数亿[3、4]淀粉是一种多羟基化合物，每个葡萄糖单元上均含有三个羟基。
分子链通过羟基相互作用形成分子问和分子氢键，因此淀粉具有很强的吸水性。
淀粉与水分子相互结合，从而形成颗粒状结构[4]，因此淀粉具有亲水性，但不溶于水，从而大量存在于植物体中。
生物质材料简介
.
产品
• 全淀粉热塑性塑料
淀粉含量在90%以上，添加的其他组分也是可降解的。 制造原理为使淀粉分子变构而无序化，形成具有热塑性能的淀粉，其 淀粉分子构型发生变化，但其化学结构并没有改变。
.
生物合成前体再化学聚合生成
• 最典型的以可发酵糖为原料生物合成前体再化学聚合生成可生物降解 塑料就是聚乳酸
• 聚乳酸不仅具有良好的生物相容性，还具有良好的机械性能及物理性 能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法。
• 可以作为一种重要原料可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑 料那样加工成各种下游产品，包括薄膜、包装袋、包装盒、食品容器 、一次性快餐盒、饮料用瓶等；由于透气性好，它还可以作为一种出 色的材料用于纺丝织布，加工成聚乳酸内衣、外套和袜子等纺织品。
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在医药卫生方面的应用
甲壳质缝线
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在医药卫生方面的应用
伤 口 包 扎 材 护料 创 膜
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在轻纺工业中的应用
抗菌纤维和织物 壳聚糖具有广谱抗菌性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌
、枯草杆菌等多种织物细菌。 用含壳聚糖的乳液对PET纤维或其制品进行涂覆处理，
得到具有抗菌活性的涤纶及其制品。壳聚糖的吸水能力很 强，是纤维素的两倍数以上，而且经多次洗涤也不会减弱 ；壳聚糖具有微细的小孔结构，有毛细管作用，吸收的汗 液可以迅速散发出去，使细菌不易附着并滋生，从而增强 了它的抗菌作用。
LOGO
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生物质材料的诞生
• 面对石油基塑料造成的“白色污染”问题，20世纪90年代国际材料 界提出了生态材料（ecomate rials)的概念。
全生物降解材料聚乙烯醇(PVA)淀粉合金项目简介
全生物降解材料聚乙烯醇（PVA）/淀粉合金项目简介塑料包装材料质轻、强度高，可制成适应性强的多功能包装材料，因此人们对塑料包装的依赖愈来愈大。
但塑料包装物的大量一次性使用也产生大量废弃物，由于这些废弃物量大、分散、收集再生利用成本高昂，而且其原料大部分属惰性材料，很难在自然环境中降解等原因，使得它们对环境造成的污染和生态平衡的破坏不断积累，已经成为二十一世纪社会与生态的噩梦。
因此解决塑料的自然降解，使塑料进入生态良性循环，解除其对自然与环境的破坏，成为各国科学家与企业开发热点。
降解塑料的研究开发可追溯到20世纪70年代，当时在美国开展了光降解塑料的研究。
20世纪80年代又研究开发了淀粉填充型“生物降解塑料”，其曾风靡一时。
但经过几年应用实践证明，这种材料没有获得令人信服的生物降解效果。
20世纪90年代以来降解塑料技术有了较大进展，并开发了光生物降解塑料、光热降解塑料、淀粉共混型降解塑料、水溶性降解塑料、完全生物降解塑料等许多新品种。
近年来，生物降解塑料特别是生物物质塑料，完全可以融入自然循环，是最有社会与市场前景的降解材料，已在业界成为共识，并有成果不断涌现。
降解塑料是塑料家族中的一员，对它既要求在用前保持或具有普通塑料的特性，而用后又要求在自然环境条件下快速降解。
稳定与降解本是一对矛盾，而要求它在同一产品不同阶段实现，难度很大，是集合尖端高新技术的材料。
降解塑料由于它具有易降解功能，只适于特定的应用领域和某些塑料产品，如一次性包装材料、地膜、医用卫生材料等。
这些产品受污染严重，不易回收，或即使强制收集利用价值不大，效益甚微或无效益。
当前市场所见的相当部分降解塑料属崩坏性降解，尚不能快速降解和完全降解。
它在一定环境条件下和一定周期内可劣化、碎裂成相对较易被环境消纳的碎片（碎末），再经过很长时间，最终能降解，但降解的速度远赶不上废物产生的速度。
完全生物降解塑料在一定环境条件下，能较快和较完全生物降解成CO2和水，它与堆肥化处理方法相结合，作为回收利用的补充，被认为是治理塑料包装废弃物污染环境的好办法，是当前国际上的开发方向。
人工合成淀粉的步骤
人工合成淀粉的步骤第一步：原料选择合成淀粉的原料主要有玉米和马铃薯等淀粉含量较高的植物。
在选择原料时需要考虑淀粉含量和品质。
高品质的淀粉原料会影响后续的淀粉合成过程，因此应该选择含杂质较少的原料。
第二步：水解水解是将淀粉分解成较小的可溶性糖分子的过程。
水解可以通过酶法或酸法进行。
酶法是目前常用的方法，使用淀粉酶或细菌酶可以迅速将淀粉水解为可溶性糖。
酸法是另一种可行的方法，使用酸性条件下的高温可以实现淀粉的水解。
无论采用哪种方法，水解过程需要注意控制温度、酶或酸的浓度和反应时间，以确保淀粉能够充分水解。
第三步：聚合聚合是将水解后的糖分子通过化学反应组合成淀粉分子的过程。
聚合一般采用化学合成法，使用催化剂促进反应的进行。
常用的催化剂有过氧化氢、高锰酸钾和过硫酸铵等。
聚合过程需要控制反应条件，如温度、时间和催化剂浓度等，以确保淀粉分子能够合成。
第四步：结晶结晶是将聚合好的淀粉溶液通过结晶技术使其形成淀粉颗粒的过程。
结晶可以通过蒸发结晶、冷冻结晶或溶剂结晶等方法实现。
其中，蒸发结晶是最常用的方法。
将淀粉溶液置于恒温恒湿的环境中，通过蒸发水分的方式使淀粉逐渐结晶。
结晶过程需要控制温度、湿度和结晶速率等参数，以获得理想的淀粉颗粒。
在人工合成淀粉的过程中还需要注意以下几个问题：1.温度控制：水解、聚合和结晶过程中的温度都需要控制在适宜的范围内，以保证反应的进行。
过高或过低的温度可能会导致反应速率不理想或反应无法进行。
2.去杂：在每个阶段之间需要对反应物进行过滤或者洗涤，以去除杂质。
杂质的存在会影响淀粉的纯度和质量。
3.氧化防护：合成淀粉的过程中需要防止淀粉的氧化，因为氧化会影响淀粉的性质和品质。
可以通过控制反应条件、选择合适的催化剂和添加抗氧化剂等方式来防护淀粉的氧化。
4.粒度控制：合成的淀粉颗粒大小会影响淀粉的物理性质。
所以需要在结晶过程中通过调整操作条件来控制淀粉颗粒的粒度。
总结起来，人工合成淀粉的步骤主要包括原料选择、水解、聚合和结晶四个步骤。
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改性淀粉6g.0.9gPAV 1g甘油.0.1聚乙醇
500g淀粉.1000ml三 口瓶.
搅拌2h 于1000ml 中静置
搅拌30min 200ml静置淀粉 四口瓶 330ml水 20ml环氧丙烷 5min后加入环氧丙烷
18C搅拌1h 升温49
度，反应8h。
性能测试
• 1.淀粉基薄膜红外 光谱图中变性淀粉 在2887cm与1342cm 中是次甲基，它来 自与环氧丙烷的引 入而在1600-400cm 的峰值也可验证醚 化改性成功的引入 环氧丙烷
2015/7/27
2.淀粉基薄膜于SEM （扫描电镜电镜）中 可以观察到变性淀粉 直径小于原直径颗粒 整规性高于原淀粉水 中易于分散
红外谱图与电镜图如下
原淀粉SEM 20析
由于氧丙基的加入，改性淀粉热稳定性有所提 高这可从下图分析得出。
2015/7/27
• 使淀粉溶胀,增塑剂中的非极性部分将淀粉 分子的极性屏蔽,并增大了淀粉分子间的距 离,削弱分子间的范德华力,使淀粉分子链易 移动,从而降低淀粉的熔融温度,使之易于加 工。按上述方式处理后的淀粉在140~160之 间出现明显的熔融吸热峰,说明淀粉分子间 的氢键作用被弱化破坏,分子链的扩散能力 提高,材料的玻璃化转变温度降低,在分解前 实现微晶的熔融,由天然淀粉的双螺旋结构 转变为无规线团结构构象,从而使得淀粉具 有了热塑性加工的可能性
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2015/7/27
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全淀粉合成机理
• 由于天然淀粉多为双螺旋的微晶的多羟基 的高分子化合物而分子间容易形成氢键， 刚性大不宜粉碎而从前张DSC谱图观察于 100度附近有吸热峰这是因为在淀粉团粒平 衡水分再加热时分解易。故不具有热塑性
• 要改变其性能可以选择改变其分子结构。其机理 有以下两种。一是非极性增塑剂，即增塑剂插入 淀粉分子之间增大大分子链的距离削弱范德华力 降低粘度。二是极性增塑剂高温下淀粉分子热运 动激烈分子间距离增大，键间作用减弱增塑剂分 子进入淀粉之间使之代替淀粉极性基团作用，
2015/7/27
全淀粉热塑性塑料
1.淀粉的塑化制备.性能.机理
2.热塑性淀粉的性能
•全淀粉热塑性塑料是指 材料中淀粉含量为80%到 90%其余的组成是一 些 具有塑料树脂的既可以 热塑加工又能在自然中 完全降解的助剂，由于 它几乎以淀粉为原料在 自然界中极易被分解而 具有较高的研究价值
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全淀粉热塑性塑料的制备
80度水浴 10min 全淀粉塑料膜 烘箱10min