[發明專利]一種可降解的木質素基復合農用地膜及制備方法

在審

• 申請號: 202110712327.1
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113278265A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張琰;何泰枝;常隨超;周鑫
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;C08L97/00;C08J5/18;A01G13/02
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種可降解的木質素基復合農用地膜，其特征在于，所述的木質素基復合農用地膜由按重量份計的以下組分混合流延成膜：

脂肪族聚酯樹脂60~95份；

改性木質素或木質素1~40份；

偶聯劑0.1~1份；

開口劑0.1~1份；

增塑劑1~5份；

分散劑1~3份；

其中：所述改性木質素為馬來酸酐改性木質素或環氧化改性木質素中的一種；

所述改性木質素由以下方式得到：

馬來酸酐改性木質素：取木質素溶解于1~2mol/L的氫氧化鈉溶液中，待木質素完全溶解后，按照木質素:馬來酸酐=1:1~2的質量比加入馬來酸酐，于40~70℃油浴鍋內反應4~8h，反應結束后滴加1~2mol/L酸調節pH為1~2析出產物，離心沉淀，水洗數次后冷凍干燥即可；

所述酸為鹽酸或者硫酸；

環氧化改性木質素：取木質素溶解于1~2 mol/L氫氧化鈉溶液，待木質素完全溶解后，按照木質素:環氧氯丙烷1~2:1的質量比加環氧氯丙烷，于40~70℃油浴鍋內反應4~8 h，產生泥狀物，反應結束后離心沉淀，水洗數次后冷凍干燥即可；

所述冷凍干燥：在-40~65℃冷凍干燥16~48h；

所述脂肪族聚酯樹脂為聚己內酯、聚（丁二酸丁二醇酯-co-對苯二甲酸丁二醇酯、聚羥基脂肪酸酯、聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯及聚乳酸中的一種或者兩種組合。

2.根據權利要求1所述的可降解的木質素基復合農用地膜，其特征在于，所述開口劑為芥酸酰胺、油酸酰胺和二氧化硅中的一種或者數種組合。

3.根據權利要求1所述的可降解的木質素基復合農用地膜，其特征在于，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550、KH560、KH570及KH590中一種或者數種組合。

4.根據權利要求1所述的可降解的木質素基復合農用地膜，其特征在于，所述增塑劑為環氧大豆油、乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯及鄰苯二甲酸二辛酯中一種或者數種組合。

5.根據權利要求1所述的可降解的木質素基復合農用地膜，其特征在于，所述分散劑為硬脂酸、油酸及鈦酸酯中一種或數種組合。

6.一種權利要求1-5任一項所述可降解的木質素基復合農用地膜的制備方法，其特征在于，該方法制備可降解的木質素基復合農用地膜按重量份計，包括以下具體步驟：

步驟1：原料預處理：將脂肪族聚酯樹脂60~95份、改性木質素或木質素1~40份置于鼓風干燥箱中，在溫度50~70℃下干燥除水；

步驟2：原料預混合：將步驟1干燥后的脂肪族聚酯樹脂60~95份、改性木質素或木質素1~40以及偶聯劑0.1~1份、開口劑0.1~1份、增塑劑1~5份、分散劑1~3份，一同加入高速混合機內在1000~2000r/min的轉速下，進行混合操作15~25 min，得到預混料；

步驟3：擠出造粒：將預混料加入雙螺桿反應擠出機中，雙螺桿反應擠出機為同向，螺桿長徑比為25~35:l，螺桿轉速50~20rpm，各區溫度控制在：一區100~130℃、二區100~140℃ 、三區100~150℃、四區110~170℃、五區110~170℃、六區110~140℃、七區100~150℃，通過雙螺桿反應擠出機的剪切作用對物料進行有效的混合后擠出造粒，即得到母粒；

步驟4：擠出流延成型：先將母粒置于擠出流延機料筒中，各區溫度控制在：一區100~130℃、二區100~140℃ 、三區100~150℃、四區110~170℃、五區110~170℃、六區110~140℃、七區100~150℃，螺桿轉速50~100rpm，且擠出流延機的牽引輥溫度控制在20~60℃，牽引速率為10~20 m/min，再經風環冷卻、卷取后，制得所述可降解的木質素基復合農用地膜。