一种生物基生态地膜及其制备方法技术

本申请提供了一种生物基生态降解地膜及其制备方法，该生态降解地膜由混合料通过挤出吹塑工艺制得，所述混合料包括：憎水改性淀粉、塑料树脂、氧化降解添加剂、生物降解助剂、热稳定剂和填充剂；所述憎水改性淀粉与塑料树脂的质量比为(5～30)：(70～95)；所述氧化降解添加剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，生物降解助剂为憎水改性淀粉和塑料树脂总质量的1～20％，所述热稳定剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％，所述填充剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％。本发明专利技术提供的生物基生态降解地膜可实现完全降解，并且生产加工成本较低，容易加工，易于推广和应用。

A biologically based ecologic film and its preparation method

The invention provides a bio based ecological degradation film and its preparation method, the ecological degradation film by mixture by extrusion blow molding process, the mixture including: hydrophobic modified starch, plastic resins, additives, oxidative degradation of biodegradable additives, heat stabilizer and filler; quality of the hydrophobic modification starch and plastic resin ratio (5~30): (70~95); the degradation of additives for plastic resin and hydrophobic modified starch of the total mass of 1 ~ 20%, biodegradable additives for the hydrophobic modification of starch and the plastic resin is 1~20 of the total mass%, the thermal stabilizer for plastics and hydrophobic resin the water quality of the modified starch total 0.1 ~ 2%, the filler for plastic resin and hydrophobic modified starch of the total mass of 0.1 ~ 2%. The bio - based biodegradable plastic film provided by the invention can be completely degraded, and the production and processing cost is low, easy to be processed, easy to be popularized and applied.

【技术实现步骤摘要】
一种生物基生态地膜及其制备方法
本专利技术涉及地膜
，尤其涉及一种生物基生态降解地膜及其制备方法。
技术介绍
地膜即地面覆盖薄膜，其已经成为我国农业生产的重要物质资料之一。地膜覆盖是一种农业栽培技术，具有增温保墒、防病抗虫和抑制杂草等作用。目前的地膜多采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)等塑料制成，由于其稳定性很高，在自然界降解的时间非常缓慢，大约需要100年左右。普通的地膜碎片残留在土壤中不但不能被微生物分解，而且也不能被作物吸收利用，给土壤造成了很大的危害。为此，国内外广泛开展了可降解生态地膜的研究工作，其中研究开发较多的是生物降解地膜。生物降解地膜是在自然条件下，通过土壤微生物的生命活动而进行降解的一类地膜，可分为化学合成高分子基地膜、天然高分子基地膜两大类。从降解机理看，生物降解地膜又可分为不完全生物降解地膜和可完全生物降解地膜。可完全生物降解地膜最终分解成水和二氧化碳等无机物，但是这类地膜存在加工困难、耐水性差和加工成本较高等问题，目前难以产业化推广和应用。其中，淀粉基地膜属于天然高分子基、不完全生物降解地膜的一种，淀粉基填充型地膜通常是在通用塑料(PE、PVC等)中加入淀粉和其他添加剂制成。从节约石化资源的角度来说，淀粉为可再生的生物质资源，相应的淀粉基塑料产品是名副其实的低碳产品，在很大程度上可以节约石化资源。淀粉可以实现在自然环境中的完全降解，淀粉基塑料地膜的降解主要依靠的是淀粉组分的分解，塑料基材不能降解；然而，淀粉分解后会在塑料基材上留下小洞或将整个塑料基材变为难分解的碎片。这些碎片材不具有降解性能，且难以回收，仍对土壤环境造成污染，不能彻底解决“白色污染”问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种生物基生态降解地膜及其制备方法，本专利技术提供的生物基生态降解地膜可实现完全降解，加工简便，易于推广和应用。本专利技术提供一种生物基生态降解地膜，由混合料通过挤出吹塑工艺制得，所述混合料包括：憎水改性淀粉、塑料树脂、氧化降解添加剂、生物降解助剂、热稳定剂和填充剂；所述憎水改性淀粉与塑料树脂的质量比为(5～30)：(70～95)；所述氧化降解添加剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，所述生物降解助剂为憎水改性淀粉和塑料树脂总质量的1～20％，所述热稳定剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％，所述填充剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％。优选地，所述塑料树脂选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯中的一种或多种。优选地，所述憎水改性淀粉由原淀粉与改性剂反应制得，所述改性剂选自金属脂肪酸盐、脂肪酸和金属酸酯中的一种或多种。优选地，所述原淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉和红薯淀粉中的一种或多种。优选地，所述氧化降解添加剂由包括纳米过渡金属无机物、过渡金属盐和塑料基体的物料制成；所述生物降解助剂选自1,3-丙二胺四乙酸、柠檬酸、乳酸、琥珀酸、富马酸、苹果酸、奎宁酸和草酸中的一种或几种。优选地，所述热稳定剂选自硬脂酸钙和硬脂酸镁中的一种或多种。优选地，所述填充剂选自碳酸钙和滑石粉中的一种或多种。本专利技术提供一种生物基生态降解地膜的制备方法，包括以下步骤：A)将塑料树脂、氧化降解添加剂、生物降解助剂、热稳定剂和填充剂混合，然后加入憎水改性淀粉，得到混合料；所述憎水改性淀粉与塑料树脂的质量比为(5～30)：(70～95)；所述氧化降解添加剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，所述生物降解助剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，所述热稳定剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％，所述填充剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％；B)将所述混合料进行挤出吹塑，得到生物基生态降解地膜。优选地，所述步骤A)中混合的温度为40～60℃，混合搅拌5～20min后加入憎水改性淀粉，继续混合搅拌5～20min，得到混合料。优选地，所述步骤B)中挤出吹塑的温度为150～180℃与现有技术相比，在一定配比下，本专利技术提供的生物基生态降解地膜以憎水改性淀粉为生物活性降解物质，塑料树脂为基体，辅助添加氧化降解添加剂、生物降解助剂以及热稳定剂和填充剂等。在本专利技术中，改性淀粉表现出明显的憎水性，可提高淀粉可塑性，以及淀粉与基体塑料之间的相容性。通过采用憎水改性淀粉一方面能提高淀粉在塑料基材中的分散性，提高淀粉基塑料的加工性能，降低了加工难度；另一方面也保证了地膜的综合性能。本专利技术在生物基生态降解地膜中添加一定量的氧化降解添加剂和生物降解助剂，使塑料基体部分兼具了氧化生物双降解特性。此外，通过调控氧化降解添加剂和生物降解助剂的添加比例，可以控制降解地膜的降解速度，实现生物基生态降解地膜的完全降解。因此，本专利技术混合料中各组分共同作用，实现了生物基生态降解地膜的完全降解，并且生产加工成本较低，加工简便，易于推广和应用。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种生物基生态降解地膜，由混合料通过挤出吹塑工艺制得，所述混合料包括：憎水改性淀粉、塑料树脂、氧化降解添加剂、生物降解助剂、热稳定剂和填充剂；所述憎水改性淀粉与塑料树脂的质量比为(5～30)：(70～95)；所述氧化降解添加剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，所述生物降解助剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，所述热稳定剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％，所述填充剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％。本专利技术提供的生物基生态降解地膜可实现完全降解，对环境无污染；并且生产加工成本较低，加工简便，克服了一般完全生物降解地膜加工复杂、成本高、不易推广的弊端。本专利技术提供的生物基生态降解地膜采用包括憎水改性淀粉、塑料树脂、氧化降解添加剂、生物降解助剂、热稳定剂和填充剂的混合料，通过挤出吹塑工艺制得。所述塑料树脂通常原属于不能被自然降解的塑料部分，优选选自低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)中的一种或多种，更优选为HDPE和LLDPE中的一种或多种。本专利技术对所述塑料树脂的来源没有特殊限制，可以采用市售产品，如低密度聚乙烯树脂，重均分子量范围为50000～250000，熔融指数为0.5g/10min～5g/10min。本专利技术所述生态地膜以改性后的淀粉作为生物活性降解物质，所述改性后的淀粉具有憎水性，可提高淀粉可塑性，以及淀粉与基体塑料之间的相容性，利于地膜的综合性能等。即，所述混合料包括憎水改性淀粉；并且所述憎水改性淀粉与塑料树脂的质量比为(5～30)：(70～95)。在本专利技术的实施例中，所述憎水改性淀粉的添加量为5～30％，优选为10～20％；塑料树脂添加量为70～95％。由于淀粉的来源广泛，成本较低，本专利技术所述的生物基生态降解地膜具有降低成本、提高地膜中生物质碳含量的显著优势。本专利技术对所述憎水改性淀粉的来源没有特殊限制，可以采用羟基氢取代度≥30％或HLB值≤6的淀粉类市售本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物基生态降解地膜，由混合料通过挤出吹塑工艺制得，所述混合料包括：憎水改性淀粉、塑料树脂、氧化降解添加剂、生物降解助剂、热稳定剂和填充剂；所述憎水改性淀粉与塑料树脂的质量比为(5～30)：(70～95)；所述氧化降解添加剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，所述生物降解助剂为憎水改性淀粉和塑料树脂总质量的1～20％，所述热稳定剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％，所述填充剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％。

【技术特征摘要】
1.一种生物基生态降解地膜，由混合料通过挤出吹塑工艺制得，所述混合料包括：憎水改性淀粉、塑料树脂、氧化降解添加剂、生物降解助剂、热稳定剂和填充剂；所述憎水改性淀粉与塑料树脂的质量比为(5～30)：(70～95)；所述氧化降解添加剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的1～20％，所述生物降解助剂为憎水改性淀粉和塑料树脂总质量的1～20％，所述热稳定剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％，所述填充剂为塑料树脂和憎水改性淀粉总质量的0.1～2％。2.根据权利要求1所述的生物基生态降解地膜，其特征在于，所述塑料树脂选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的生物基生态降解地膜，其特征在于，所述憎水改性淀粉由原淀粉与改性剂反应制得，所述改性剂选自金属脂肪酸盐、脂肪酸和金属酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的生物基生态降解地膜，其特征在于，所述原淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉和红薯淀粉中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的生物基生态降解地膜，其特征在于，所述氧化降解添加剂由包括纳米过渡金属无机物、过渡金属盐和塑料基体的物料制成；所述生物降解助剂选自1,3-丙二胺四乙酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李顺华，
申请(专利权)人：李顺华，
类型：发明
国别省市：四川,51