技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種新型β-環糊精主客體包合物抗菌淀粉基塑料及其制備方法。

背景技術

目前，塑料制品在人們的日常生活和工農業生產中占十分重要的地位。隨著塑料制品在日用品領域的廣泛普及和應用，人們對塑料制品的要求越來越高。由于能源緊缺以及塑料在自然環境中很難自行降解，會造成環境污染壓力。因此，減少石油基塑料的石油基塑料的取代之以生物質基材塑料是擺在各界政府及科技工作者面前一項急需解決的難題。

淀粉基塑料材料作為一種可降解環保型塑料越來越多的得到社會的關注，淀粉塑料的研究得到不斷的深入和發展。淀粉基降解塑料泛指組成中含有淀粉或其他衍生物的塑料。?????以天然淀粉或其衍生物為共混體系主要成份的塑料都屬于此類。

淀粉填充型淀粉基塑料淀粉在其中的含量為7%~30%，由于淀粉性脆且易吸水，加入的淀粉一般要經過表面疏水處理和塑化處理。淀粉填充解塑料屬于崩壞型塑料，其制造工藝均是在石油基塑料樹脂中加入淀粉和各種不同的添加劑，再成型加工而成。全淀粉塑料淀粉含量在90%以上，添加的其他組分也是可降解的。其制造原理是使淀粉分子變構而無序化，形成具有熱塑性能的熱塑性淀粉，其淀粉分子構型發生改變，但其化學結構并沒有改變。又稱為熱塑性淀粉樹脂,這類塑料在使用后能完全生物降解,最后生成二氧化碳和水是近年來國內外淀粉降解塑料研究的主要方向。與石油及通用型塑料相比，淀粉基塑料由于含有淀粉，淀粉是生物質材料，其化學結構是聚多糖，糖是生物、微生物的營養源，因此更容易被各種有害細菌霉菌污染。細菌和霉菌是微生物的兩種主要類型,?具有種類繁多、分布廣、生命力旺盛的特點。當環境條件為相對濕度65%、溫度在20-30℃之間，?PH值為弱酸性條件下，就會迅速吸收營養繁殖生長，?造成材料霉變和破壞。霉菌生長時形成的菌絲體是導體，可使材料絕緣性能下降。霉菌生長所產生的代謝物含有有機酸和霉素，會使制品表面出現發粘、變色、變脆等現象，還會使得長期接觸這些霉腐制品的人染上疾病。因此，對淀粉基塑料進行抗菌處理，制備抗菌淀粉塑料將有利于淀粉基塑料使用、儲存以及人類的健康。傳統的制備抗菌塑料是在塑料中添加抗菌劑.?可以將玷污在塑料上的細菌在一定時間內殺死或抑制其繁殖,?保持自身清潔狀態,?減少因使用塑料制品而發生的人與人、人與物、物與物之間的細菌交叉污染。但由于抗菌劑與塑料采用的是共混的方法,?其抗菌期限較短，隨著時間的推移，抗菌效果降低，所制備的抗菌塑料制品的抗菌性能不能得到充分發揮。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型β-環糊精主客體包合物抗菌淀粉基塑料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的新型β-環糊精主客體包合物抗菌淀粉基塑料，所述抗菌淀粉塑料由塑料原料、抗菌母料、分散劑和抗氧化劑組成，按重量百分比計，塑料原料95%~99%，抗菌母料1%~4%，分散劑0.2%~0.5%，抗氧化劑0.5%~1%，所述塑料原料為淀粉基塑料。

????本發明中，所述淀粉基塑料為全淀粉基塑料、淀粉填充塑料或淀粉衍生物塑料等中任一種。

本發明中，所述分散劑為沸石、硅石、膨潤土、海泡石、硅藻土或者硬脂酸納等中的一種。

本發明中，所述抗氧化劑采用MB(2-硫醇基苯并咪唑)、MD-1024?(N,N'-雙[β(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼)、JX-1076?(β-(3,?5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯)、702?(4，4''-亞甲基雙（2，6-二叔丁基苯酚）)、168?(亞磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯)或者1010?(四?[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)等中的一種或幾種。

本發明提供的一種新型β-環糊精主客體包合物抗菌淀粉基塑料的制備方法，具體步驟如下：

(1)抗菌母料的制備，所述抗菌母料為硫磺酸化β-環糊精交聯淀粉，具體制備方法為：首先將30g-90g?β-環糊精加入到100ml-200ml?濃度90%的濃硫酸中，在0-10℃反應2-5h，過量的硫酸用1N碳酸鈣中和，過濾制得硫磺酸化β-環糊精。將硫磺酸化β-環糊精溶于水，配得50g/L硫磺酸化β-環糊精的水溶液，并在乙二胺四乙酸存在下120℃反應10-90min，加入3%-10%抗菌納米粒子凝膠溶液或有機抗菌劑，由于β環糊精具有空心圓臺的分子結構，屬于兩親性物質，外部含有親水基團——親水，內部憎水，從而可以獲得β-環糊精主客體包合物的抗菌母料；