一种高阻隔可生物降解地膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻隔可生物降解地膜，包括如下重量百分比：脂肪族聚碳酸酯10‑40％、PBAT 50‑70％、无机填料1‑5％、光稳定剂0.1‑2％、润滑剂0.1‑2％、热稳定剂0.1‑2％，采用脂肪族聚碳酸酯改性PBAT地膜，得到具有良好阻隔性的地膜制品，满足大部分作物的生长需求，同时生物降解性好；而相对于脂肪族聚碳酸酯为原料制成的地膜，具有较高的熔点和强度，并且降低加工难度，生产成本较低，且具有良好的生物可降解性，具有很好的应用前景。

A highly barrier biodegradable plastic film and its preparation method

The invention discloses a high barrier biodegradable mulch film, which comprises the following weight percentages: aliphatic polycarbonate 10_40%, PBAT 50_70%, inorganic filler 1_5%, light stabilizer 0.1_2%, lubricant 0.1_2%, thermal stabilizer 0.1_2%, and the aliphatic polycarbonate modified PBAT mulch film has good properties. Barrier plastic film products, to meet the growth needs of most crops, at the same time, good biodegradability; and compared with aliphatic polycarbonate film made of raw materials, has a higher melting point and strength, and reduce the difficulty of processing, lower production costs, and has good biodegradability, has a good application before. The scene.

【技术实现步骤摘要】
一种高阻隔可生物降解地膜及其制备方法
本专利技术涉及一种可完全生物降解的地膜，具体为一种高阻隔可生物降解地膜及其制备方法。
技术介绍
我国地膜栽培技术是1978年从日本引进，经试验示范，在我国迅速得到推广应用，1983年农用地膜覆盖面积达到943.7万亩，随着该技术应用范围从最初的蔬菜、花生、棉花覆盖，发展到经济作物如糖料、烟草、粮食等10多个领域，到目前为止，我国农膜覆盖土地在4亿亩以上，2010年已达到270万吨左右，占世界第一位。但随着地膜的大量应用，其残膜越来越多地积累在土壤之中，导致了土壤水分、养分向下运移受到阻碍，土壤空隙度、通透性降低，不利于土壤空气循环和交换，影响土壤正常结构的形成，最终造成耕地质量下降，又由于残膜阻碍土壤毛水管和自然水的渗透而使水分渗透量因地膜残留量增加而减少，致使土壤含水量下降，从而导致我国土壤可耕种面积减少。另外，残膜随风乱飘，不仅污染环境，牛羊等牲畜吞食后还会造成肠梗阻，预防“白色污染”的可生物降解地膜是地膜发展的必然趋势。为满足生物可降解要求，目前市面上主要可用于制作生物可降解地膜的材料有PBAT和脂肪族聚碳酸酯等，但是以PBAT为原料单独制作地膜，其地膜制品的阻隔性太差，如PE地膜水汽透过率为70g/m2.d，而同等厚度条件下PBAT地膜水汽透过率为2500g/m2.d)，不能满足大多数农作物的生长需求；而以脂肪族聚碳酸酯为原料制作地膜，由于脂肪族聚碳酸酯特有的碳酸脂结构，具有较高的耐候性和阻隔性(聚碳酸酯水汽透过率200g/m2.d)，但是单独的脂肪族聚碳酸酯存在熔点低、强度差、难以加工等缺点，因此目前还没有该类地膜产品投向市场。
技术实现思路
本专利技术的第一个专利技术目的是提供一种高阻隔可生物降解地膜，该地膜在PBAT中加入一定量的脂肪族聚碳酸酯，用脂肪族聚碳酸酯来改性，使得该类地膜相较于没有脂肪族聚碳酸酯的PBAT地膜，有较好的阻隔性，相较于不含PBAT原料的脂肪族聚碳酸酯地膜，有较高的熔点和强度，并且降低加工难度，以降低成本；通过调节地膜原料中PBAT和脂肪族聚碳酸酯的比例，可以使得该地膜综合PBAT和脂肪族聚碳酸酯的优缺点，以满足大多数农作物的生长需求；且该地膜生物降解性良好，对解决我国农业“白色污染”有重大意义。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高阻隔可生物降解地膜，所述可生物降解地膜原料由如下重量百分比的组分制成：脂肪族聚碳酸酯20-40％、PBAT50-70％、无机填料1-5％、光稳定剂0.1-2％、润滑剂0.1-2％、热稳定剂0.1-2％。优选的，所述脂肪族聚碳酸酯选自聚碳酸丁二酯、聚碳酸戊二酯、聚碳酸己二酯、聚碳酸亚丙酯、聚(碳酸-对苯二甲酸)丁二酯中的一种或其组合；所述脂肪族聚碳酸酯分子量为40000-150000。优选的，所述无机填料选自钛白粉、滑石粉、硫酸钡中的一种或其组合；所述无机填料粒径大于2000目。再优选的，所述脂肪族聚碳酸酯是聚碳酸丁二酯；所述无机填料是滑石粉。优选的，所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂、紫外线吸收剂中的一种或其组合；所述润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸钙中的一种或其组合；所述热稳定剂选自受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或其组合。本专利技术的第二个专利技术目的是提供一种高阻隔可生物降解地膜的制备方法，为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高阻隔可生物降解地膜的制备方法，包括如下步骤：原料依次经过熔融共混、造粒和吹膜，得到生物降解地膜制品；a、将所述可生物降解地膜原料混合均匀后投入双螺杆挤出机，熔融共混；b、挤出造粒，风冷切粒后制得生物降解改性地膜专用料；c.将制得的生物降解改性地膜专用料投入单螺杆吹膜机，吹膜制得生物降解地膜制品。优选的，所述生物降解地膜制品厚度在0.005-0.030mm之间，宽度在40-300cm之间。优选的，所述熔融共混温度为140-180℃。优选的，所述吹膜温度为150-180℃。本专利技术的第三个专利技术目的是提供一种保温保湿高透光可生物降解地膜，应用该地膜，可以有效的防止地面水汽蒸发在地膜内层凝结成水汽，影响地膜的透光性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种保温保湿高透光可生物降解地膜，所述可生物降解地膜包括透明地膜主层和防雾内层，透明地膜主层由如下重量百分比的组分制成：脂肪族聚碳酸酯20-40％、PBAT50-70％、气相二氧化硅4-7％、光稳定剂0.1-2％、润滑剂0.1-2％、热稳定剂0.1-2％。气相二氧化硅作为填料，不仅表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好，而且还使得透明地膜主层表面具有蓬松和多孔性，便于亲水性防雾涂层的附着，使得亲水性防雾涂层直接覆涂就具有很好的效果，降低制造成本，而且气相二氧化硅还对透明地膜主层具有补强作用。优选的，所述防雾内层是如下制备方法获得的亲水性防雾涂层：a、将聚甲基丙烯酸和水混合配置成浓度为25％的聚甲基丙烯酸水溶液；b、将聚乙二醇和水混合配置成浓度为60％的聚乙二醇水溶液；c、步骤a和步骤b的水溶液混合按照体积比1：2-30混合，搅拌获得混合液；d、用pH调节剂将pH值控制在1-4范围内，搅拌充分后，超声或静止脱泡；e、将上述混合液涂覆在透明地膜主层的内侧面，形成防雾内层中的高透光聚合物层，即亲水性防雾涂层；f、热处理获得：热处理的温度范围为80℃，所述的热处理的时间为1-2小时。优选的，所述透明地膜主层的制备包括如下步骤：原料依次经过熔融共混、造粒和吹膜，得到生物降解透明地膜主层制品；a、将所述透明地膜主层原料混合均匀后投入双螺杆挤出机，熔融共混；b、挤出造粒，风冷切粒后制得透明地膜主层专用料；c.将制得的透明地膜主层专用料投入单螺杆吹膜机，吹膜制得透明地膜主层。本专利技术的第四个专利技术目的是提供一种保湿可生物降解的除草地膜，该地膜外层为反光层，可以有效降低地膜的透光性，从而有效的抑制地膜内杂草的生长。为了实现该专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种保湿可生物降解的除草地膜，所述可生物降解地膜包括透明地膜主层和反光外层，透明地膜主层由如下重量百分比的组分制成：脂肪族聚碳酸酯20-40％、PBAT50-70％、轻质碳酸钙4-7％、光稳定剂0.1-2％、润滑剂0.1-2％、热稳定剂0.1-2％；所述反光外层由如下重量百分比的组分制成：反光玻璃微珠4-10％，PBAT50-70％，PLA20-40％，光稳定剂1-3％，抗氧剂0.5-2％，芥酸酰胺0.5-2％。优选的，所述反光玻璃微珠粒度为1000-1500目。本专利技术的第五个专利技术目的是提供一种上述保湿可生物降解的除草地膜的制备方法，为了实现该专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种保湿可生物降解的除草地膜的制备方法包括如下步骤：原料依次经过熔融共混、造粒和吹膜，得到保湿可生物降解的除草地膜制品；a、将透明地膜主层原料按配比混合后，将所述透明地膜主层混合均匀后投入双螺杆挤出机，熔融共混；将反光外层原料按配比混合后，将所述反光外层原料混合均匀后投入双螺杆挤出机，熔融共混；b、将上述透明地膜主层和反光外层原料分别挤出造粒，风冷切粒后制得透明地膜主层专用料和反光外层专用料；c.将制得的透明地膜主层专用料和反光外层专用料投入双层吹膜机进行复合、挤出、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻隔可生物降解地膜，其特征在于：所述可生物降解地膜原料由如下重量百分比的组分制成：脂肪族聚碳酸酯20‑40％、PBAT 50‑70％、无机填料1‑5％、光稳定剂0.1‑2％、润滑剂0.1‑2％、热稳定剂0.1‑2％。

【技术特征摘要】
1.一种高阻隔可生物降解地膜，其特征在于：所述可生物降解地膜原料由如下重量百分比的组分制成：脂肪族聚碳酸酯20-40％、PBAT50-70％、无机填料1-5％、光稳定剂0.1-2％、润滑剂0.1-2％、热稳定剂0.1-2％。2.根据权利要求1所述的一种高阻隔可生物降解地膜，其特征在于：所述脂肪族聚碳酸酯选自聚碳酸丁二酯、聚碳酸戊二酯、聚碳酸己二酯、聚碳酸亚丙酯、聚(碳酸-对苯二甲酸)丁二酯中的一种或其组合；所述脂肪族聚碳酸酯分子量为40000-150000；所述无机填料选自钛白粉、滑石粉、硫酸钡中的一种或其组合；所述无机填料粒径大于2000目；所述脂肪族聚碳酸酯是聚碳酸丁二酯；所述无机填料是滑石粉。3.根据权利要求1所述的一种高阻隔可生物降解地膜，其特征在于：所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂、紫外线吸收剂中的一种或其组合；所述润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸钙中的一种或其组合；所述热稳定剂选自受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或其组合。4.一种高阻隔可生物降解地膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：原料依次经过熔融共混、造粒和吹膜，得到生物降解地膜制品；a、将所述可生物降解地膜原料混合均匀后投入双螺杆挤出机，熔融共混；b、挤出造粒，风冷切粒后制得生物降解改性地膜专用料；c.将制得的生物降解改性地膜专用料投入单螺杆吹膜机，吹膜制得生物降解地膜制品；所述生物降解地膜制品厚度在0.005-0.030mm之间，宽度在40-300cm之间；所述熔融共混温度为140-180℃；所述吹膜温度为150-180℃。5.一种保温保湿高透光可生物降解地膜，其特征在于：所述可生物降解地膜包括透明地膜主层和防雾内层，透明地膜主层由如下重量百分比的组分制成：脂肪族聚碳酸酯20-40％、PBAT50-70％、气相法二氧化硅4-7％、光稳定剂0.1-2％、润滑剂0.1-2％、热稳定剂0.1-2％。6.根据权利要求5所述的一种保温保湿高透光可生物降解地膜，其特征在于：所述防雾内层是如下制备方法获得的亲水性防雾涂层：a、将聚甲基丙烯酸和水混合配置成浓度为25％的聚甲基丙烯酸水溶液；b、将聚乙二醇和水混合配置成浓度为60％的聚乙二醇水溶液；c、步骤a和步骤b的水溶液混合按照体积比1：2-30混合，搅拌获得混合液；d、用pH调节剂将pH值控制在1-4范围内，搅拌充分后，超声或静止脱泡；e、将上述混合液涂覆在透明地膜主层的内侧面，形成防雾内层中的高透光聚合物层，即亲水性防雾涂层；f、热处理获得：热处理的温度范围为80℃，所述的热处理的时间为1-2小时。7.一种保湿可生物降解的除草地膜，其特征在于：所述可生物降解地膜包括透明地膜主层和反光外层，透明地膜主层由如下重量百分比的组分制成：脂肪族聚碳酸酯20-40％、PBAT50-70％、轻质碳酸钙4-7％、光稳定剂0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春华，沈坤良，冯爱华，
申请(专利权)人：南通华盛高聚物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32