一种生物基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生物基生物降解地膜及其制备方法，解决了现有可降解地膜仍然依赖石油做原料并降解不彻底的问题。以100重量份重量计，含有下列物质：75‑98份的生物基生物降解树酯，0.5‑5份的紫外吸收剂，0.5‑5份的光稳定剂，0.5‑5份的抗氧化剂，0.5‑5份的封端剂，0.5‑5份的开口剂。本发明专利技术的生物基全生物降解地膜废弃后在工业堆肥条件下200天生物降解率可达99%以上，在自然条件下300天生物降解率95%可达以上。

【技术实现步骤摘要】
一种生物基生物降解地膜及其制备方法
本专利技术属于生物基材料、生物降解材料与农用薄膜材料的交叉
，具体涉及一种生物基生物降解地膜及其制备方法。
技术介绍
农作物的生长是与环境温度及湿度密切相关，地膜可以起到改善农作物的生长环境，提高作物产量，为农作物的生长创造一个良好的生长环境作用；地膜除了可以有效地调节土壤温、湿度，储存土壤中的营养物和水分外，还具有防杂草和病虫害的作用，能够明显提高作物的产量，2017年我国地膜使用总量已经超过150万吨，铺膜面积超过4亿亩，但在增加生产效益的同时，地膜也造成了严重的白色污染和土地板结。由于地膜厚度很薄，仅有10微米左右，容易破碎、难以清理，目前，国内外农用地膜几乎95%以上为聚乙烯地膜，聚乙烯自身结构稳定，几乎无法降解，导致部分聚乙烯碎片在地表飘散，造成难以治理的白色污染，而另一部分聚乙烯碎片沉降到地表以下，造成了土地板结，导致无法继续耕种。为了解决地膜造成的白色污染及土地板结的问题，近几年，光、氧降解地膜、含淀粉类可降解PE地膜、以聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯为主的生物降解类地膜发展迅速。中国专CN101828495A、CN102850626A、公开了光、氧降解或含淀粉类可降解PE地膜的制作方法，但光、氧降解或含淀粉类可降解PE地膜经过实际应用检验，仅能够崩解为较小碎片，聚乙烯部分依然无法降解。中国专利CN104356611A、CN106832807A所述的以聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯为主的生物降解类地膜，虽然能够在较短时间内完分解，但其合成原料仍然部来源于石油，2017年包括农用地膜在内，球塑料使用总量已超过5亿吨，由于合成这些塑料的原料几乎部来源于石油资源，导致对于石油开采毫无节制；在油气开采、炼化过程排放的废水、废气、含油污泥会严重污染地下水、大气、土壤，同时对地表和地层结构的改变直接导致原始自然生态环境发生不可恢复的破坏。
技术实现思路
本专利技术提供了一种生物基生物降解地膜及其制备方法，解决了现有可降解地膜仍然依赖石油做原料并降解不彻底的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的：一种生物基全生物降解地膜，以100重量份重量计，含有下列物质：75-98份的生物基生物降解树酯，0.5-5份的紫外吸收剂，0.5-5份的光稳定剂，0.5-5份的抗氧化剂，0.5-5份的封端剂，0.5-5份的开口剂。一种生物基生物降解地膜，以100重量份重量计，含有下列物质：75-98份的生物基生物降解树酯，1.5份的紫外吸收剂，3份的光稳定剂，1.5份的抗氧化剂，1.5份的封端剂，2份的开口剂。生物基生物降解树酯，是使用通过淀粉、纤维素、植物油酯等生物质，发酵得到的乳酸、生物基丁二醇和生物基丁二酸，再通过熔融聚合，得到的聚乳酸、生物基聚丁二酸丁二醇酯、生物基聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、生物基聚丁二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、生物基聚丁二酸-己二酸丁二醇酯中的一种聚酯或多种聚酯的混合物。紫外吸收剂由一种或多种二苯甲酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂组成，优选UV-531（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮）与UV-327（2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑），优选质量组成分数为1.5%。光稳定剂由一种或多种光屏蔽剂、自由基捕获剂组成，优选炭黑与UV622（聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯），优选质量组成分数为3%。抗氧化剂由一种或多种自由基清除型抗氧剂、氧清除剂、抗氧化剂组成，优选抗氧剂1076（β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯），优选质量组成分数为1.5%。封端剂由一种或多种环氧树酯、双噁唑啉、聚噁唑啉、碳化二亚胺或聚碳化二亚胺组成，优选碳化二亚胺，优选质量组成分数为1.5%。开口剂由二氧化硅、滑石粉、油酸酰胺、芥酸酰胺或乙烯基双硬酯酰胺中的一种或多种组成，优选二氧化硅与乙烯基双硬酯酰胺，优选质量组成分数为2%。一种生物基生物降解地膜的制备方法，包括以下步骤：第一步、以100重量份重量计，取下列物质：75-98份的生物基生物降解树酯，0.5-5份的紫外吸收剂，0.5-5份的光稳定剂，0.5-5份的抗氧化剂，0.5-5份的封端剂，0.5-5份的开口剂，用高速混合机，混合均匀；第二步、将混合均匀的物料用双螺杆挤出机挤出，经冷却、造粒和吹膜后得到生物基生物降解地膜；双螺杆挤出机挤出过程的熔体温度要小于或等于210℃，吹膜过程的熔体温度要小于或等于180℃，吹膜过程的粒子含水量要小于或等于300ppm。本专利技术的生物基生物降解地膜废弃后在工业堆肥条件下200天生物降解率可达99%以上，在自然条件下300天生物降解率95%可达以上。具体实施方式下面对本专利技术进行详细说明：实施例：将总质量为50公斤，按100重量份重量计，取下列重量份的下列物质，50份的生物基聚丁二酸丁二醇酯，40份的生物基聚丁二酸-己二酸丁二醇酯，2份的UV-531（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮），3份的炭黑，1.5份的抗氧剂1076（β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯），1.5份的碳化二亚胺，2份的二氧化硅，通过高速混合机，在每分钟400转的搅拌速度下，混合3分钟，将混合均匀的物料，通过双螺杆挤出机挤出，控制螺杆转速每分钟180转，熔体温度为180℃-190℃；冷却、造粒后，对粒子进行烘干，在60℃下烘干5小时，水份含量为264ppm，使用烘干粒子吹膜，吹膜温度150℃-170℃，薄膜厚度为12±1微米，得到生物基生物降解薄膜样品。检测本生物基生物降解薄膜的各项指标如下：生物质组分含量为81%，纵向拉伸强度Mpa/拉伸断裂率不低于40Mpa/150%，横向拉伸强度Mpa/拉伸断裂率不低于30Mpa/400%，纵向撕裂强度为不低于每毫米150牛，横向撕裂强度不低于每毫米170牛，工业堆肥条件180天降解率为大于或等于95%。本专利技术所述的生物基生物降解薄膜大大减少了石油基原料的使用，从原头减少了对环境的破坏与污染，同时其出色的机械性能与较快的降解速度，能够确保其为农作物创造良好的生长环境和废弃后快速破碎分解。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物基生物降解地膜，以100重量份重量计，含有下列物质：75‑98份的生物基生物降解树酯，0.5‑5份的紫外吸收剂，0.5‑5份的光稳定剂，0.5‑5份的抗氧化剂，0.5‑5份的封端剂，0.5‑5份的开口剂。

【技术特征摘要】
1.一种生物基生物降解地膜，以100重量份重量计，含有下列物质：75-98份的生物基生物降解树酯，0.5-5份的紫外吸收剂，0.5-5份的光稳定剂，0.5-5份的抗氧化剂，0.5-5份的封端剂，0.5-5份的开口剂。2.根据权利要求1所述的一种生物基生物降解地膜，其特征在于，以100重量份重量计，含有下列物质：75-98份的生物基生物降解树酯，1.5份的紫外吸收剂，3份的光稳定剂，1.5份的抗氧化剂，1.5份的封端剂，2份的开口剂。3.根据权利要求1所述的一种生物基生物降解地膜，其特征在于，生物基生物降解树酯，是使用通过淀粉、纤维素、植物油酯等生物质，发酵得到的乳酸、生物基丁二醇和生物基丁二酸，再通过熔融聚合，得到的聚乳酸、生物基聚丁二酸丁二醇酯、生物基聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、生物基聚丁二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、生物基聚丁二酸-己二酸丁二醇酯中的一种聚酯或多种聚酯的混合物。4.根据权利要求1所述的生物基生物降解地膜，其特征在于，紫外吸收剂由一种或多种二苯甲酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂组成，优选UV-531（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮）与UV-327（2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑），优选质量组成分数为1.5%。5.根据权利要求1所述的生物基生物降解地膜，其特征在于，光稳定剂由一种或多种光屏蔽剂、自由基捕获剂组成，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雅娟，侯爱民，樊武元，龙彦博，
申请(专利权)人：金晖兆隆高新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14