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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于膜材料领域,具体涉及一种高耐候生物降解地膜及其制备方法。
技术介绍
1、
2、当前生物降解地膜难以规模化推广,仍面临很多关键技术难题,其中很重要的一个技术瓶颈是生物降解地膜耐候性差,产品性能会随着户外使用时间增长而迅速下降,严重影响了生物降解地膜的有效使用寿命。在配方中添加紫外线吸收剂、抗氧剂、抗水解剂等成分可以改善生物降解地膜的耐候性,但是由于助剂小分子在生物降解材料中添加量受限,高浓度助剂小分子常会出现在生物降解材料中分散不均匀、容易迁移等问题,仍不能持久的维持生物降解地膜等产品的耐候性能。
技术实现思路
1、本专利技术为解决当前生物降解地膜等产品耐候性能差的关键问题,提供一种制备方法简单、高耐候、可产业化的高耐候生物降解地膜及其制备方法。
2、本专利技术的高耐候生物降解地膜是通过以下方法制备的:
3、原料,按质量份数计,包括:聚(对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)/聚乳酸100份,高耐候助剂1-7份,其它助剂0.1-20份;
4、所述的高耐候助剂,其制备方法是:
5、(1)中空纳米管材料与防老助剂经过烘干、混合后置于转矩流变仪中进行混合反应,中空纳米管材料通过化学接枝和物理吸附的方式负载上防老助剂,得到反应产物;
6、(2)上述反应产物与偶联剂混合反应,得到高耐候助剂;
7、将各成分混合均匀,将所述混合料依次挤出、造粒、干燥和吹塑,得到高耐候生物降解地膜。
8、优选,所述的
9、优选,所述的中空纳米管材料为埃洛石纳米管、碳纳米管中的一种或两种。
10、优选,所述的防老助剂为uv-531等二苯甲酮类紫外线吸收剂和uv-360等苯并三唑类紫外线吸收剂,at168、at1010等抗氧剂,癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯等受阻胺类光稳定剂,碳二亚胺等抗水解剂中的一种或几种。
11、优选,所述的中空纳米管材料和防老助剂的质量比为1:3-1:0.5。
12、优选,所述的转矩流变仪中的反应温度设定为比所用防老助剂的最高熔点高10-20℃,反应时间设定为10-30min,搅拌速度设定为50-100rpm。
13、优选,所述的偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯等钛酸酯类偶联剂中的一种或两种。
14、优选,所述的其它助剂包括扩链剂、分散剂、无机填料中的一种或几种。
15、优选,原料成分按重量份计为:包括:聚(对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)/聚乳酸(质量比9:1-8:2)100份,高耐候助剂2-3份,扩链剂adr-4468 0.4-0.5份,有机硅扩散油或环氧大豆油0.5-1份,碳酸钙10-15份;
16、高耐候助剂的制备方法:
17、(1)将20g埃洛石纳米管和3-4g紫外线吸收剂uv-p或uv-327、1-1.5g受阻胺光稳定剂770、0.5-1g抗氧剂at1010、1.5g抗氧剂at168经过烘干、混合后置于转矩流变仪中,搅拌速度80rpm,温度145℃进行混合反应25min;
18、(2)上述反应产物每26g与0.78g四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯在打粉机中混合反应,得到高耐候助剂;
19、制备工艺:
20、将上述所述组分在800rpm的高混机中混合10min,得到混合均匀的混合料;将所述混合料依次在双螺杆挤出机中挤出,双螺杆挤出机运行的各加工段温度分别为:加料段温度130-140℃、压缩段温度140-160℃、均段化温度145-175℃、均段化温度145-175℃,口模温度150-180℃,得到挤出料;将所述挤出料在转速为350rpm的切粒机中造粒,得到粒径为1.5-3mm的挤出料颗粒;将所述挤出料颗粒在70℃的干燥釜中干燥6h,使挤出料颗粒度含水率低于0.05%,得到干燥的挤出料颗粒;将所述的挤出料颗粒在吹膜机中进行吹塑,所述吹塑的各加工段温度分别为:加料段温度120-140℃,压缩段温度130-150℃、均段化温度140-160℃、口模温度140-160℃,得到高耐候生物降解地膜。
21、本专利技术的有益效果如下:
22、(1)本专利技术制备的高耐候助剂,其中中空纳米管材料(如埃洛石纳米管、碳纳米管),具有较强的负载能力,并可同时通过化学接枝和物理吸附的方式快速、高效固定防老化助剂,所得高耐候助剂具有很强的防老化功能。
23、(2)本专利技术所得高耐候助剂具有很好的分散性,可有效解决高添加量的防老助剂在生物降解地膜中分布不均匀、容易迁移、防老化效果受限等问题。
24、(3)本专利技术制备高耐候助剂的方法采用固相反应,减少了纳米材料在负载小分子常规方法中的过滤、清洗、干燥等步骤,操作简便,产量高,具有产业化前景。
25、(4)本专利技术制备的高耐候生物降解地膜具有更好的防老化性能,老化相同时间后,拉伸强度和断裂伸长率均明显优于将中空纳米材料和防老化助剂物理混合后制备的生物降解地膜产品。
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1.一种高耐候生物降解地膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的聚(对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)/聚乳酸质量比为99:1-70:30。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的中空纳米管材料为埃洛石纳米管、碳纳米管中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的防老助剂为UV-531等二苯甲酮类紫外线吸收剂和UV-360等苯并三唑类紫外线吸收剂,AT168、AT1010等抗氧剂,癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯等受阻胺类光稳定剂,碳二亚胺等抗水解剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的中空纳米管材料和防老助剂的质量比为1:3-1:0.5。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的转矩流变仪中的反应温度设定为比所用防老助剂的最高熔点高10-20℃,反应时间设定为10-30min,搅拌速度设定为50-100rpm。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的偶联剂为
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的其它助剂包括扩链剂、分散剂、无机填料中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,原料成分按重量份计为:包括:聚(对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)/聚乳酸(质量比9:1-8:2)100份,高耐候助剂2-3份,扩链剂ADR-4468 0.4-0.5份,有机硅扩散油或环氧大豆油0.5-1份,碳酸钙10-15份;
...【技术特征摘要】
1.一种高耐候生物降解地膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的聚(对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)/聚乳酸质量比为99:1-70:30。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的中空纳米管材料为埃洛石纳米管、碳纳米管中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的防老助剂为uv-531等二苯甲酮类紫外线吸收剂和uv-360等苯并三唑类紫外线吸收剂,at168、at1010等抗氧剂,癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯等受阻胺类光稳定剂,碳二亚胺等抗水解剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的中空纳米管材料和防老助剂的质量比为1:3-1:0.5。
6.根据权利要求1所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:王珂,谢东,李发勇,孙晓燕,
申请(专利权)人:广东省科学院生物与医学工程研究所,
类型:发明
国别省市:
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