[發(fā)明專利]保溫降解地膜組合物及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711256376.9
• 申請日: 2017-12-03
• 公開（公告）號: CN107880517A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付宇經(jīng);宣兆志;閻寶林;李開磊;張鑫科
• 申請（專利權(quán)）人: 山東天野生物降解新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L67/04;C08K13/04;C08K7/00;C08K3/26;C08K3/34;C08K5/134;C08K3/36;A01G13/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬地面覆蓋薄膜技術(shù)領(lǐng)域，確切地說，涉及一種保溫降解地膜組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

在氣溫較低的環(huán)境下使用農(nóng)用地面覆蓋薄膜( 以下簡稱地膜)，可以提高農(nóng)作物的存活率，并且對農(nóng)作物的生長起到催熟、增產(chǎn)的作用，因此被廣泛應(yīng)用；現(xiàn)有技術(shù)通常使用聚乙烯吹塑制備地膜，而聚乙烯原料都來源于石油化工產(chǎn)業(yè)等不可再生資源，隨著石化資源的日益短缺使地膜原料的長期供應(yīng)帶來危機、成本也越來越高；并且，聚乙烯地膜在使用后不可降解或者需要很久才可緩慢降解，而通常如不處理會給環(huán)境帶來白色污染，如通過焚燒處理將會帶來大量廢氣污染；而且，在作物幼苗生長后期，幼苗需要頂破地膜才可以健康自由成長，使用現(xiàn)有的聚乙烯地膜需要人工刺破地膜協(xié)助幼苗穿透地膜生長，否則會影響作物的生長速度甚至造成作物畸形成長。

為了解決塑料制品造成的“白色污染”問題，使用環(huán)境友好的完全生物降解聚合物替代傳統(tǒng)的石油基塑料，已成為當(dāng)前研究開發(fā)的熱點。

目前，國內(nèi)外研究報導(dǎo)較多的可生物降解材料主要有微生物合成的聚羥基脂肪酸酯，聚羥基烷酸酯（PHA）等；化學(xué)合成的聚碳酸亞丙酯樹脂（PPC）、聚碳酸亞丙酯樹脂（PPC）、聚己內(nèi)酸（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、脂肪族/ 芳香族共聚酯、脂肪族聚碳酸酯（APC）、聚乙烯醇(PVA) 、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)等，部分已經(jīng)商品化。但由于發(fā)展的階段性，現(xiàn)有的生物降解高分子材料存在著一定不足，如聚碳酸亞丙酯樹脂較為便宜，但其熔體強度較低，導(dǎo)致其難以吹膜，雙向拉伸所制備薄膜脆性大、撕裂強度低；其它的如聚羥基脂肪酸酯（PHA、PHB、PHBV）、脂肪族聚碳酸酯（APC）、聚乙烯醇(PVA) 等制得的膜都存在力學(xué)性能差等問題，而且傳統(tǒng)生物降解薄膜地膜存在如下問題：白天因太陽光照射的加熱效應(yīng)，地膜覆蓋區(qū)域內(nèi)可以保持較高的氣溫，利于作物的生長，但是到了夜間或沒有太陽光照射時，在晝夜溫差大的情況下，地膜覆蓋區(qū)域由于熱量的散失，溫度會下降很多，不利于作物的生長；因此，有必要開發(fā)一種能有效地避免降低溫度的保溫膜，利于生物降解塑料的大規(guī)模推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種熔體強度高、力學(xué)性能優(yōu)異、保溫增溫性能好的全生物降解地膜組合物及其制備方法。

本發(fā)明的目的之二在于提供上述保溫降解地膜組合物的制備方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種保溫降解地膜組合物，以重量份數(shù)計，包括如下組分：

聚碳酸亞丙酯樹脂（PPC） 100份，聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT) 50-70份，增韌改性樹脂，30-50份，保溫增溫助劑2-5份；成核劑0.1-1.0份。

所述成核劑為SZHD-800成核劑或者水滑石，優(yōu)選牌號為SZHD-800成核劑。

其中所述PPC為聚碳酸亞丙酯樹脂，是由二氧化碳和環(huán)氧丙烷聚合而成的一種熱塑性高分子材料，數(shù)均分子量為20-30 萬，分子量分布3-5，玻璃化溫度范圍為35-40℃，具有較好的生物降解性，60℃強制堆肥條件下6-12月能夠完全降解。

所述的PBAT是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物， 兼具 PBA 和 PBT的特性，密度1.10～1.30 g/cm³， 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 -25～-35℃，巴斯夫公司生產(chǎn)。

其中所述增韌改性樹脂為低分子量聚己內(nèi)酯，平均分子量為1000-3000，柔軟性極佳，作為PPC、PBAT樹脂的增塑增韌改性劑。

其中保溫增溫助劑由碳酸鍶和片狀功能母料復(fù)配制成，兩種組分的重量比為1：（1 -2）。

其中所述碳酸鍶優(yōu)選片狀碳酸鍶，其制備方法如下：

(1) 熟料制備：將選礦富集后的天青石礦與還原煤分別破碎，并以礦煤比1∶0.4 -1∶0.6 的重量比混合，置于焙燒爐中，在1100-1150℃下焙燒1.5- 2.0 小時得到硫化鍶熟料。

選礦富集后天青石礦的硫酸鍶品位大于60％即可，還原煤以高炭低硫煤為佳。

在天青石礦與還原煤粉混合過程中，加入天青石礦與還原煤粉總量4-6％的水，以降低細(xì)粒天青石礦粉和煤粉的損失，同時還原過程中產(chǎn)生大量水煤氣成分，增強還原能力。