一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，包括如下步骤：将纳米埃洛石、N‑羰基二咪唑加入二甲基亚砜中搅拌，加入氨基单封端的聚二甲基硅氧烷继续搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥得到第一物料；将第一物料加入甲醛水溶液、饱和氨水混合均匀，再加入尿素、高氯酸氧化淀粉，升温回流，回流过程中加入乙酸，调节体系pH值为7.1‑7.4，继续搅拌得到第二物料；将第二物料、纳米二氧化硅混合均匀，再加入聚羟基丁酸戊酸共聚酯、聚乳酸、醚化淀粉、壳聚糖、螯合型钛酸酯偶联剂、磷矿粉、鱼骨粉、草木灰、钾石盐、羧甲基纤维素、氧化镁、聚偏磷酸、油酸丁酯混合均匀，挤出塑化，吹塑成膜，冷却定型，收卷得到用于甘蔗种植的可降解农用地膜。

【技术实现步骤摘要】
一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法
本专利技术涉及农用地膜
，尤其涉及一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法。
技术介绍
甘蔗，学名：Saccharumofficinarum，甘蔗属，多年生高大实心草本，根状茎粗壮发达，秆高3-6米，中国台湾、福建、广东、海南、广西、四川、云南等南方热带地区广泛种植。甘蔗适合栽种于土壤肥沃、阳光充足、冬夏温差大的地方，减少蔗田的病、虫和杂草，为甘蔗生长提供一个保水、肥沃的土壤条件，以充分满足其根系生长的需要，从而使根系更好地发挥吸收水分、养分的作用，具有重要作用。农用地膜能显著地减少土壤水分蒸发，使土壤湿度稳定，并能长期保持湿润，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害，也可减少养分的淋溶、流失、挥发，提高养分的利用率等，促进植物生长。中国十几亿人的粮食蔬菜完全自行解决，而且还可以出口，农用地膜不可或缺。目前，可降解农用地膜塑料作为高科技产品和环保产品正成为当今世界瞩目的研发热点，其发展不仅扩大了塑料的功能，而且一定程度上缓解了环境矛盾，对日益枯竭的石油资源是一个补充，因此降解塑料的研究开发和推广应用适应了人类可持续发展的要求。聚羟基丁酸戊酸共聚酯是一种生物高分子聚酯，它具有良好的生物相容性、生物降解和生物可吸收性，然而由于材料本身的缺点，其弹性差、密封效果差，不仅保水保温效果差，而且由于土壤的不平整性，撕扯过程中易破裂，极大地限制了聚羟基丁酸戊酸共聚酯在农用地膜中的应用。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，可改良聚羟基丁酸戊酸共聚酯的性能，不仅在甘蔗萌芽期和幼苗期地膜弹性好、密封效果好，撕扯过程不易破裂，保水保温效果显著，而且可在甘蔗进入分蘖期时快速降解，降解产物可为甘蔗分蘖期提供所需的养分，同时无污染，是一种绿色环保产品。本专利技术提出的一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，包括如下步骤：S1、将纳米埃洛石、N-羰基二咪唑加入二甲基亚砜中搅拌，加入氨基单封端的聚二甲基硅氧烷继续搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥得到第一物料；S2、将第一物料加入甲醛水溶液、饱和氨水混合均匀，再加入尿素、高氯酸氧化淀粉，升温回流，回流过程中加入乙酸，调节体系pH值为7.1-7.4，继续搅拌得到第二物料；S3、将第二物料、纳米二氧化硅混合均匀，再加入聚羟基丁酸戊酸共聚酯、聚乳酸、醚化淀粉、壳聚糖、螯合型钛酸酯偶联剂、磷矿粉、鱼骨粉、草木灰、钾石盐、羧甲基纤维素、氧化镁、聚偏磷酸、油酸丁酯混合均匀，挤出塑化，吹塑成膜，冷却定型，收卷得到用于甘蔗种植的可降解农用地膜。优选地，S1中，将纳米埃洛石、N-羰基二咪唑加入二甲基亚砜后，搅拌2-4h，搅拌温度为90-96℃。优选地，S1中，纳米埃洛石、N-羰基二咪唑、二甲基亚砜、氨基单封端的聚二甲基硅氧烷的重量比为10-20：2-6：120-180：2-4。优选地，S2中，回流时间为4-6h，回流温度为60-70℃.优选地，S2中，甲醛水溶液浓度为30-35wt％。优选地，S2中，第一物料、甲醛水溶液、饱和氨水、尿素、高氯酸氧化淀粉、乙酸的重量比为10-20：100-200：2-4：40-60：4-10：2-4。优选地，S3中，聚羟基丁酸戊酸共聚酯、聚乳酸、醚化淀粉、壳聚糖的重量比为40-80：2-10：10-20：2-10。优选地，S3中，聚羟基丁酸戊酸共聚酯、第二物料、磷矿粉、鱼骨粉、草木灰、钾石盐、纳米二氧化硅、螯合型钛酸酯偶联剂的重量比为40-80：50-60：30-40：15-25：15-25：10-20：15-25：1-2。优选地，S3中，聚羟基丁酸戊酸共聚酯、羧甲基纤维素、氧化镁、聚偏磷酸、油酸丁酯的重量比为40-80：1-2：1-3：1-2：1-2。本专利技术所得农用地膜在土壤微生物的作用下，可完全分解成水、二氧化碳、有机物及无机物等，无污染，是一种绿色的环保产品。本专利技术S1中，将纳米埃洛石经氨基单封端的聚二甲基硅氧烷进行修饰，可与S2中尿素、高氯酸氧化淀粉形成很好的界面结合，而高氯酸氧化淀粉结构中由于部分葡萄糖C6羟基转化为醛基，并与甲醛在氨水催化下形成半缩醛、缩醛，固化后连接形成的三维网络结构，分布极为均匀。本专利技术S3中，以聚羟基丁酸戊酸共聚酯为主料，与纳米二氧化硅复配成核，可有效促使聚羟基丁酸戊酸共聚酯成核，但由于纳米二氧化硅添加量过高将出现团聚现象，导致纳米二氧化硅加入量有限，从而使所得农用地膜的弹性和密封性还满足不了实际需求，采用纳米二氧化硅与第二物料复配，纳米二氧化硅可均匀分散在第二物料的纳米级孔洞中，填充量极高，不易产生团聚现象，而且可有效弥补纳米二氧化硅对聚羟基丁酸戊酸共聚酯成核效果有限、弹性与密封性难以满足需求的问题，同时第二物料的三维微孔网络结构可增强聚羟基丁酸戊酸共聚酯的压缩回弹性，撕扯过程不易破裂；聚乳酸由乳酸的-OH与其他乳酸分子的-COOH脱水缩合而成，聚乳酸配合油酸丁酯作用，与聚羟基丁酸戊酸共聚酯相互间可塑性能极好，相互间分散程度高，成膜后在受到拉扯或挤压时将力分散均匀，密封效果好，同时聚羟基丁酸戊酸共聚酯与聚乳酸、醚化淀粉、壳聚糖的相互分散程度高，可降解程度高，而壳聚糖在本专利技术所得农用地膜降解过程中被释放入土壤，可有效抑制土壤中的有害真菌，预防和避免甘蔗在生长过程中被感染；第二物料在螯合型钛酸酯偶联剂的配合下与磷矿粉、鱼骨粉、草木灰、钾石盐结合，可增强所得农用地膜密度，提高密封效果。本专利技术所得农用地膜在土壤微生物的作用下进行分解，经测试降解时间可达120天，可满足甘蔗萌芽期和幼苗期的保温需求，而且能显著地减少土壤水分蒸发，使土壤湿度稳定，减少养分的淋溶、流失、挥发；而甘蔗下种后110-120天即可进入分蘖期，甘蔗需肥量逐步增大，通过控制使本专利技术所得农用地膜在110-120天彻底分解，其中第二物料与磷矿粉、鱼骨粉、草木灰、钾石盐随即进入土壤，可有效补充土壤中养分，而且其中氮磷钾的比例接近15：10：8，适于分蘖期甘蔗吸收。附图说明图1为本专利技术提出的甘蔗下种起120天氮磷钾需求曲线和实施例5所得用于甘蔗种植的可降解农用地膜生物分解后氮磷钾释放曲线图。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，包括如下步骤：S1、将10kg纳米埃洛石、6kgN-羰基二咪唑加入120kg二甲基亚砜中搅拌4h，搅拌温度为90℃，加入4kg氨基单封端的聚二甲基硅氧烷继续搅拌40min，过滤，洗涤至呈中性，干燥得到第一物料；S2、将20kg第一物料加入100kg浓度为35wt％甲醛水溶液、2kg饱和氨水混合均匀，再加入60kg尿素、4kg高氯酸氧化淀粉，升温至70℃进行回流4h，回流过程中加入4kg乙酸，调节体系pH值为7.1-7.4，继续搅拌2h，得到第二物料；S3、将60kg第二物料、15kg纳米二氧化硅混合均匀，再加入将80kg聚羟基丁酸戊酸共聚酯、2kg聚乳酸、20kg醚化淀粉、2kg壳聚糖、2kg螯合型钛酸酯偶联剂、30kg磷矿粉、25kg鱼骨粉、15kg草木灰、20kg钾石盐、1kg羧甲基纤维素、3kg氧化镁、1kg聚偏磷酸、2kg油酸丁酯混合均匀，挤出塑化，吹塑成膜，冷却定型，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将纳米埃洛石、N‑羰基二咪唑加入二甲基亚砜中搅拌，加入氨基单封端的聚二甲基硅氧烷继续搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥得到第一物料；S2、将第一物料加入甲醛水溶液、饱和氨水混合均匀，再加入尿素、高氯酸氧化淀粉，升温回流，回流过程中加入乙酸，调节体系pH值为7.1‑7.4，继续搅拌得到第二物料；S3、将第二物料、纳米二氧化硅混合均匀，再加入聚羟基丁酸戊酸共聚酯、聚乳酸、醚化淀粉、壳聚糖、螯合型钛酸酯偶联剂、磷矿粉、鱼骨粉、草木灰、钾石盐、羧甲基纤维素、氧化镁、聚偏磷酸、油酸丁酯混合均匀，挤出塑化，吹塑成膜，冷却定型，收卷得到用于甘蔗种植的可降解农用地膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将纳米埃洛石、N-羰基二咪唑加入二甲基亚砜中搅拌，加入氨基单封端的聚二甲基硅氧烷继续搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥得到第一物料；S2、将第一物料加入甲醛水溶液、饱和氨水混合均匀，再加入尿素、高氯酸氧化淀粉，升温回流，回流过程中加入乙酸，调节体系pH值为7.1-7.4，继续搅拌得到第二物料；S3、将第二物料、纳米二氧化硅混合均匀，再加入聚羟基丁酸戊酸共聚酯、聚乳酸、醚化淀粉、壳聚糖、螯合型钛酸酯偶联剂、磷矿粉、鱼骨粉、草木灰、钾石盐、羧甲基纤维素、氧化镁、聚偏磷酸、油酸丁酯混合均匀，挤出塑化，吹塑成膜，冷却定型，收卷得到用于甘蔗种植的可降解农用地膜。2.根据权利要求1所述用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，其特征在于，S1中，将纳米埃洛石、N-羰基二咪唑加入二甲基亚砜后，搅拌2-4h，搅拌温度为90-96℃。3.根据权利要求1或2所述用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，其特征在于，S1中，纳米埃洛石、N-羰基二咪唑、二甲基亚砜、氨基单封端的聚二甲基硅氧烷的重量比为10-20：2-6：120-180：2-4。4.根据权利要求1-3任一项所述用于甘蔗种植的可降解农用地膜制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：严春兰，翟情情，
申请(专利权)人：合肥必更赢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34