專利名稱：一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天然可降解材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種熱塑性大豆蛋白質(zhì) 塑料的制備方法。
背景技術(shù)：
大豆蛋白質(zhì)的研究可以追溯到19世紀(jì)初期，最初是作為一種用于木 材的粘合劑，其工藝發(fā)展到今天仍然有人在使用。20世紀(jì)30、 40年代國(guó) 外就有開(kāi)展大豆蛋白質(zhì)塑料的研究，較早的關(guān)于大豆蛋白質(zhì)塑料的應(yīng)用是 Henry Ford嘗試將大豆蛋白與苯酚-甲醛樹(shù)脂混合用于制造汽車車體部 件，而降低成本的結(jié)果讓更多的人用上汽車。到八十年代，大豆蛋白質(zhì)的 研究主要是作為填充部分和傳統(tǒng)的石油基熱塑性材料共混，以減小塑料材 料的成本并有利于材料的分解。80年代后至21世紀(jì)初，由于對(duì)環(huán)境問(wèn)題 的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，該領(lǐng)域的研究者們將目光鎖定在全降解型的蛋白質(zhì)塑料 上。到最近幾年，由于石油價(jià)格上漲，使得在天然可再生材料方面的研究 變得非常廣泛，大豆蛋白質(zhì)塑料是其中一項(xiàng)熱門(mén)的研究課題并取得了 一些 進(jìn)展。目前，成熟的大豆蛋白質(zhì)塑料加工技術(shù)都是甘油增塑或者與其他塑 料共混的，其中甘油用量和其他塑料用量都非常大，而且甘油增塑的大豆 蛋白質(zhì)塑料無(wú)法避免塑料長(zhǎng)期放置在空氣中時(shí)增塑劑甘油的揮發(fā)問(wèn)題，也 無(wú)法避免塑料在水中甘油的溶出問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種流動(dòng)性好、成本低 廉、降解性能強(qiáng)的熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法，其制備方法包括如下步驟:
(1) .首先配置用于溶解大豆蛋白質(zhì)的采用堿和尿素的混合溶劑；
(2) .將混合溶劑與足量的豆粕粉混合，在50 7(TC溫度條件下加熱 25~35分鐘以促進(jìn)大豆蛋白質(zhì)的溶解，離心分離后得到大豆蛋白質(zhì)飽和溶 液；
(3) .將上述大豆蛋白質(zhì)飽和溶液在室溫環(huán)境下先后加入還原劑、抗水 劑、成核劑，攪拌至懸濁液并持續(xù)10 20分鐘；
(4) .在攪拌下用酸性試劑A滴定懸濁液，直到突然產(chǎn)生大量絮狀沉淀，
這時(shí)終止滴定，繼續(xù)攪拌1 3分鐘至凝膠消失，離心分離并干燥，干燥
溫度在6(TC以下，就得到熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料原料成品。
而且，所述堿和尿素的混合溶劑中，混合溶劑的堿濃度為0.25mol/l，
尿素濃度為lmo1/1。
而且，所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鈣中的任意一種，或任意比例的組合。
而且，所述還原劑為Na2S03，抗水劑為ZnS04、成核劑為Si02。 本發(fā)明的特點(diǎn)是
1. 本熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料具有良好的流動(dòng)性，既適用于模壓加工， 也適用于注塑和擠出加工。
2. 本熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料，生產(chǎn)成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，可以在大豆 分離蛋白生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上稍加改變就能生產(chǎn)。
3. 本熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料，具有可降解性，可以用于生產(chǎn)力學(xué)強(qiáng)度 以及耐水性要求不高的各種塑料產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性 的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例 一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料，其原料包括 大豆蛋白質(zhì)飽和溶液1000ml 還原劑Na2S03: lg抗水劑ZnS04: 6g
成核劑Si02: 2g 酸性試劑A:足量 其制備方法是
(1) .首先配置用于溶解大豆蛋白質(zhì)的采用堿和尿素的混合溶劑，混合 溶劑的NaOH濃度為0.25mol/l，尿素濃度為lmo1/1。
(2) .用該溶劑與足量的豆粕粉混合，在6(TC環(huán)境下加熱30分鐘以促 進(jìn)大豆蛋白質(zhì)的溶解，離心分離后得到大豆蛋白質(zhì)飽和溶液。
(3) .取1000ml大豆蛋白質(zhì)飽和溶液，在室溫環(huán)境下，先后加入還原 劑Na2SO"g (在一升飽和大豆蛋白質(zhì)溶液中添加l克，下同)、抗水劑 ZnS04 6g、成核劑Si02 2g，攪拌至懸濁液并持續(xù)15分鐘；
(4) .在攪拌下用酸性試劑A滴定懸濁液，直到突然產(chǎn)生大量絮狀沉淀， 整個(gè)體系凝膠化，攪拌阻力突然變大，這時(shí)終止滴定，繼續(xù)攪拌1 3分 鐘至凝膠消失，離心分離并干燥，就得到改性大豆蛋白粉。
上述的干燥處理，干燥溫度必須在6(TC以下，可以自然風(fēng)干，也可 以鼓風(fēng)吹干，最后得到的淺黃色粉體為改性大豆蛋白粉，即為大豆蛋白質(zhì) 塑料原料成品。
改性后的大豆蛋白質(zhì)具有熱塑性，能適應(yīng)注塑加工等多種加工方法，
并且可以反復(fù)加工5次而力學(xué)性能沒(méi)有明顯下降，可制作成片材、管材和 各種形狀的注塑和壓制產(chǎn)品，產(chǎn)品表面光滑，熔融指數(shù)為3—8 g/10min， 拉伸強(qiáng)度為2—10 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為50—250%，24小時(shí)吸水率為5—10%， 能在潮濕環(huán)境下使用，經(jīng)水浸泡后能保持原來(lái)形狀，但是力學(xué)性能下降明 顯，不能用于盛水。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法，其特征在于制備方法包括如下步驟(1).首先配置用于溶解大豆蛋白質(zhì)的采用堿和尿素的混合溶劑；(2).將混合溶劑與足量的豆粕粉混合，在50～70℃溫度條件下加熱25～35分鐘以促進(jìn)大豆蛋白質(zhì)的溶解，離心分離后得到大豆蛋白質(zhì)飽和溶液；(3).將上述大豆蛋白質(zhì)飽和溶液在室溫環(huán)境下先后加入還原劑、抗水劑、成核劑，攪拌至懸濁液并持續(xù)10～20分鐘；(4).在攪拌下用酸性試劑A滴定懸濁液，直到突然產(chǎn)生大量絮狀沉淀，這時(shí)終止滴定，繼續(xù)攪拌1～3分鐘至凝膠消失，離心分離并干燥，干燥溫度在60℃以下，就得到熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料原料成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法，其特征在于所述堿和尿素的混合溶劑中，混合溶劑的堿濃度為0.25molA，尿素濃度為lmo1/1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備 方法，其特征在于所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鈣中的任意一種，或 任意比例的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方 法，其特征在于所述還原劑為Na2S03，抗水劑為ZnS04、成核劑 為Si02。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法，是采用一種堿和尿素的混合溶液溶解豆粕，離心去除不溶物質(zhì)，得到大豆蛋白質(zhì)飽和溶液，然后緩慢添加各種改性劑對(duì)溶液中的大豆蛋白質(zhì)進(jìn)行改性制得。本熱塑性大豆蛋白質(zhì)塑料具有良好的流動(dòng)性，既適用于模壓加工，也適用于注塑和擠出加工，生產(chǎn)成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，具有可降解性，在大豆分離蛋白生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上稍加改變就能生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)力學(xué)強(qiáng)度以及耐水性要求不高的各種塑料產(chǎn)品。本發(fā)明從全新的角度分析和解決問(wèn)題，選擇完全在溶液中進(jìn)行改性，很好地解決了改性的均一性和添加劑的分散性問(wèn)題，因?yàn)闆](méi)有使用甘油等小分子醇作為增塑劑，很好地避免了小分子醇類增塑劑在空氣中的揮發(fā)和在水中的溶出問(wèn)題。
文檔編號(hào)C08H1/00GK101362824SQ20081015189
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者崔永巖, 黃曉輝 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)