【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物降解材料，具體涉及一種pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料及其制備方法與應用。
技術介紹
1、化石基塑料廣泛使用，給人們帶來了巨大的便利，但是其難以降解導致了嚴重的環境問題，而解決這一環境問題的有效途徑是發展可持續綠色環保的生物可降解材料。聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(pbat)是一種三元聚合的新型生物降解聚酯，具有良好的生物可降解性和較好的力學性能，特別適合制備薄膜，但這種材料單一無法使用，且添加一定量的生物質材料可實現家庭堆肥，具有廣泛的應用前景。
2、淀粉是一種可再生的天然高分子材料，其分子內存在大量羥基而形成氫鍵作用，導致天然淀粉不具備熱塑性，難以熱塑可加工，不利于其日常使用，需對淀粉改性使其具備熱塑性能，但pbat與淀粉共混制備的復合材料由于偏軟而導致制備的袋子挺度不足，導致使用效果不好。因此，提供一種改善pbat與淀粉共混復合材料挺度的復合材料，具有良好的應用前景。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的缺點和不足之處，本專利技術的首要目的是提供一種pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料。
2、本專利技術的又一目的是提供一種pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料的其制備方法。
3、本專利技術的再一目的是提供上述pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料的應用。
4、本專利技術的目的通過以下技術方案實現：
5、一種pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，所述復合材料由以下質量份組分組成：
7、優選地，所述復合材料由以下質量份組分組成：
8、
9、優選地，所述高直鏈熱塑性淀粉為高直鏈熱塑性玉米淀粉、高直鏈熱塑性土豆淀粉、高直鏈熱塑性紅薯淀粉、高直鏈熱塑性木薯淀粉、高直鏈熱塑性小麥淀粉、高直鏈熱塑性木薯淀粉中的一種或兩種以上，更優選為高直鏈熱塑性玉米淀粉、高直鏈熱塑性土豆淀粉。
10、優選地，所述高直鏈熱塑性淀粉由高直鏈淀粉經熱塑性加工制得，步驟如下：
11、將高直鏈淀粉、貝殼微粉混合，加入攪拌機中，轉速為5-10rpm，加入增塑劑，攪拌混合后得到高直鏈熱塑性淀粉；
12、所述高直鏈淀粉為高直鏈玉米淀粉、高直鏈土豆淀粉、高直鏈紅薯淀粉、高直鏈木薯淀粉、高直鏈小麥淀粉、高直鏈木薯淀粉中的一種或兩種以上；
13、所述高直鏈淀粉中直鏈含量為50～80％，更優選地，所述高直鏈玉米淀粉中直鏈含量50-75％，所述高直鏈土豆淀粉中直鏈含量60-80％。
14、優選地，所述貝殼微粉粒徑為3000-5000目，加入量為高直鏈淀粉質量的5～15％。
15、所述增塑劑為乙酰基檸檬酸三丁酯或聚乙二醇400中的一種或兩種，加入量為高直鏈淀粉質量的15～25％。
16、優選地，所述偶聯咖啡渣微粉粒徑為1500～2500目，由咖啡渣烘干脫水、粉碎后，加入偶聯劑改性得到；
17、優選地，所述偶聯劑為丙烯酸或檸檬酸，偶聯劑加入量為咖啡渣質量的1～3％。
18、優選地，所述開口劑為硬脂酸鈣、油酸酰胺中的一種；
19、所述相容劑為聚乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(egma)、聚己二酸-對苯二甲酸-丁二醇共聚酯接枝馬來酸酐(pbat-g-mah)中的一種。
20、優選地，所述pbat的分子量為50000～70000。
21、一種pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料的制備方法，包括以下步驟：
22、將高直鏈熱塑性淀粉、偶聯咖啡渣微粉和pbat加入到連續密煉偏心轉子擠出機中，擠出后風冷拉條切粒制得pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料。
23、所述pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料的制備方法更具體為：
24、步驟一：在高速混合機中加入高直鏈淀粉，加入貝殼微粉，開啟攪拌機，轉速為5-10rpm，在物料添加口緩慢加入增塑劑，攪拌3-5分鐘后放出備用；
25、步驟二：將高速混合機溫度升高至70～90℃，優選為80℃，加入已經細化的咖啡渣微粉，再加入偶聯劑，開啟攪拌機，轉速為30-50rpm，攪拌10-15min后放出備用；
26、步驟三：將高直鏈熱塑性淀粉、偶聯咖啡渣微粉和pbat加入到連續密煉偏心轉子擠出機中，擠出后風冷拉條切粒制得pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料。
27、優選地，所述擠出機各段溫度為80℃、130℃、130℃，機頭溫度為130℃，轉子轉速為20-60rpm。
28、優選地，所述擠出機為連續密煉偏心轉子擠出機，所述偏心轉子的直徑為20～40mm，轉子偏心距為1～3mm。
29、上述pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料在包裝材料中的應用。
30、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點及有益效果：
31、該pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，通過分步驟制備高直鏈熱塑性淀粉、偶聯咖啡渣微粉和pbat共混的方法，咖啡渣是一種天然材料具有可再生、可降解性質，加入一定量的偶聯咖啡渣微粉提高薄膜挺度，同時實現了咖啡渣的變廢為寶。創新的采用自制的連續密煉偏心轉子制備，此設備與傳統雙螺桿擠出機相比，在混合擠出是拉伸流場形式，相比傳統剪切流場，具有能耗低、混合效率高和制備的復合材料性能更高的優點，復合材料拉伸強度可達25～26.9mpa，斷裂伸長率可達368～429％，具有良好的應用前景。
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1.一種PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述復合材料由以下質量份組分組成：
2.根據權利要求1所述的PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述復合材料由以下質量份組分組成：
3.根據權利要求1所述的PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述高直鏈熱塑性淀粉為高直鏈熱塑性玉米淀粉、高直鏈熱塑性土豆淀粉、高直鏈熱塑性紅薯淀粉、高直鏈熱塑性木薯淀粉、高直鏈熱塑性小麥淀粉、高直鏈熱塑性木薯淀粉中的一種或兩種以上。
4.根據權利要求1所述的PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述高直鏈熱塑性淀粉由高直鏈淀粉經熱塑性加工制得，步驟如下：
5.根據權利要求1所述的PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述偶聯咖啡渣微粉粒徑為1500～2500目，由咖啡渣烘干脫水、粉碎后，加入偶聯劑改性得到。
6.根據權利要求1所述的PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述開口劑為硬脂酸鈣、油酸酰胺中的一種；
7.權利要求1～6任一項所述的PBAT
8.根據權利要求7所述的PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料的制備方法，其特征在于，所述擠出機各段溫度為80℃、130℃、130℃，機頭溫度為130℃，轉子轉速為20～60rpm。
9.根據權利要求7所述的PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料的制備方法，其特征在于，所述擠出機為連續密煉偏心轉子擠出機，所述偏心轉子的直徑為20～40mm，轉子偏心距為1～3mm。
10.權利要求1～6任一項所述PBAT/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料在包裝材料中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述復合材料由以下質量份組分組成：
2.根據權利要求1所述的pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述復合材料由以下質量份組分組成：
3.根據權利要求1所述的pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述高直鏈熱塑性淀粉為高直鏈熱塑性玉米淀粉、高直鏈熱塑性土豆淀粉、高直鏈熱塑性紅薯淀粉、高直鏈熱塑性木薯淀粉、高直鏈熱塑性小麥淀粉、高直鏈熱塑性木薯淀粉中的一種或兩種以上。
4.根據權利要求1所述的pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述高直鏈熱塑性淀粉由高直鏈淀粉經熱塑性加工制得，步驟如下：
5.根據權利要求1所述的pbat/淀粉/咖啡渣生物降解復合材料，其特征在于，所述偶聯咖啡渣微粉粒徑為1500～2500目，由咖啡渣烘干...
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