近期，澱粉的需求量激增，市場上優質的澱粉可以說是供不應求，價格波動較大。熱塑性澱粉（TPS）與PBSA共混，或引入PLA完成PBSA/TPS/PBSA複合材料基礎配方，可形成力學性能優異且具有成本優勢完全生物降解材料，在市場上具有廣泛的應用價值。今天給大家分享一下澱粉與熱塑性澱粉以及熱塑性澱粉與生物降解材料PBSA/PLA的複合製備方法。

一、澱粉與熱塑性澱粉（TPS）

澱粉廣泛的分佈於水果或植物果實、根蒂或葉片當中。全世界每年有高達數億噸的澱粉產量，是眾多可再生且可生物降解的資源當中的一種，有著來源廣泛、價格低廉的優勢。目前，總降解塑料產量中的2/3以上的產品都是澱粉類可生物降解塑料。

澱粉的基本結構單元是吡喃葡萄糖，按澱粉結構特點可以分為直鏈澱粉和支鏈澱粉。

支鏈澱粉結構

直鏈澱粉結構

天然澱粉因具有微晶結構及粒狀結構，不具有熱塑加工性能。在外力、熱和增塑劑協同作用下原有的結晶結構被破壞，澱粉就具有熱塑加工性能。這類澱粉又稱為熱塑性澱粉，熱塑性澱粉加工溫度在105℃~190℃之間。

目前我國製備熱塑性澱粉工藝路線大致有一下幾種：

1.澱粉與增塑劑共擠出而成；

2.活性澱粉與可降解聚合物的複合；

3.通過接枝技術製備熱塑性澱粉；

4.醚化改性澱粉併在骨架材料（如纖維素等）和增塑劑複合。

二、PBSA/熱塑性澱粉（TPS）複合材料的製備

1.TPS的製備

在120℃烘箱內將玉米澱粉乾燥5小時，確保水份在1%以內，然後按照100:20的質量比將玉米澱粉和甘油在高速混合機里混合，混合均勻後送入長徑比為36：1的同向雙螺桿擠出機中，以冷切方式造粒。從下料口開始到擠出機頭結束的擠出機的各段螺筒溫度設定為：80℃、110℃、130℃、130℃、130℃、130℃、120℃。螺桿轉速為200r/min，喂料速度為50Kg/h，得到TPS，待用。

2.PBSA/TPS製備

將PBSA用80℃乾燥5小時，在高速混合機中，同製備所得TPS分別以0/100，10/90,30/70、50/50的質量比高速混合，混合均勻後送入長徑比為36:1的擠出機中，在130℃～150℃之間的加工溫度下進行擠出造粒，製備得到不同TPS質量分數的PBSA/TPS複合材料。

三、TPS/PLA複合材料製備

1.TPS製備方法同上

2.TPS/PLA製備

在80℃烘箱中將PLA烘乾5小時，確保水分小於600ppm,再高速混合機里同制得TPS按照配方表所示比例混合，混合均勻後送入長徑比為36:1的擠出機中，從下料口開始擠出機頭結束的擠出機的各段螺筒溫度設定為130℃、150℃、150℃、160℃、165℃、160℃、155℃。螺桿轉速為200r/min，喂料速度為50Kg/h，製備得TPS/PLA的複合材料顆粒。

四、PBSA/TPS/PLA複合材料的製備

在80℃烘箱中將PBSA和PLA分別烘乾5小時，確保水分小於600ppm,TPS的用量固定為30%，調整PLA與PBSA的用量。按下圖配方比例分別在高速混合機里混合，混合均勻後送入長徑比為36:1的擠出機中，從下料口開始擠出機頭結束的擠出機的各段螺筒溫度設定為130℃、140℃、140℃、150℃、150℃、140℃、130℃。螺桿轉速為200r/min，喂料速度為50Kg/h，製備得PBSA/TPS/PLA的複合材料顆粒。

文章來源 ：華南理工大學 鐘宇科：丁二酸丁二醇酯—己二酸丁二醇酯共聚物/熱塑性澱粉/聚乳酸複合材料的製備與性能研究