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一种改性淀粉基地膜制备方法技术

技术编号:13981816 阅读:54 留言:0更新日期:2016-11-12 13:38
本发明专利技术涉及一种改性淀粉基地膜制备方法,属于环保地膜技术领域。针对由于淀粉的相容性低、加工困难、淀粉基地膜的力学性能和耐水性能差的问题,本发明专利技术提供了一种改性淀粉基地膜制备方法,本发明专利技术采用淀粉和粉煤灰为原料,通过环氧氯丙烷破坏淀粉分子内和分子间的氢键,通过环氧氯丙烷接枝交联,增强淀粉的可塑性和柔韧性,降低脆性,使淀粉易于加工成型且性能更好,通过添加粉煤灰复合聚丙烯酸凝胶和硅铝凝胶改善淀粉的抗张强度、断裂伸长率、抗冲击强度、抗老化性、阻隔性、耐水性等,并与聚乙烯醇融合,进行良好的界面粘接,在光洁聚乙烯塑板表面流延成膜,得改性淀粉基地膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性淀粉基地膜制备方法,属于环保地膜

技术介绍
目前,我国地膜覆盖面积已达1333万hm2以上,并以平均每年66.67万hm2左右的速度增长,每年地膜的实际消费量约45万吨,居世界首位。大量的残膜存在使得土壤水分养分向下运输受到阻碍,土壤间隙和通透性降低,不利于土壤空气循环和浇灌,土地质量下降,从而造成作物营养不良,产量下降。当土壤地膜残留量达 60 kg /hm2时,就会给农作物造成减产,幅度为棉花10%~22%、玉米11%~23%、瓜蔬类15%~59%、小麦9%~16%。因此,研制可降解薄膜,对于降低白色污染、改善土壤质量、保证作物产量具有重要意义。近年来,有关粉煤灰再利用方面的研究主要集中在建筑材料、吸附剂、肥料和聚合物填充料等领域开展。研究表明,粉煤灰具有很好的亲水性,在水溶液中能较好的分散,而且粉煤灰具有多孔结构,有一定的吸水能力,吸水原理除靠颗粒之间的毛细管孔隙外,还能在玻璃颗粒的洞穴和蜂窝状孔隙内蓄水,与土壤水分相比,粉煤灰水分更易被作物吸收利用,粉煤灰含有多种营养元素,可明显改良土壤的理化性质,粉煤灰中种植的作物不会危害人体健康。淀粉基地膜具有原料来源广泛、可降解、不污染环境、防虫抗病等优点,受到越来越多的关注。英国、美国、加拿大、荷兰在淀粉基可降解地膜的研究方面占有优势,国内有关淀粉基可降解地膜的研发报道也不少,但由于淀粉的相容性低、加工困难、产品的力学性能和耐水性能差等问题,淀粉添加量受到限制,降解 性能不可靠,实际推广和应用效果并不显著。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题:针对由于淀粉的相容性低、加工困难、淀粉基地膜的力学性能和耐水性能差的问题,本专利技术提供了一种改性淀粉基地膜制备方法,本专利技术采用淀粉和粉煤灰为原料,通过环氧氯丙烷破坏淀粉分子内和分子间的氢键,通过环氧氯丙烷接枝交联,增强淀粉的可塑性和柔韧性,降低脆性,使淀粉易于加工成型且性能更好,通过添加粉煤灰复合聚丙烯酸凝胶和硅铝凝胶改善淀粉的抗张强度、断裂伸长率、抗冲击强度、抗老化性、阻隔性、耐水性等,并与聚乙烯醇融合,进行良好的界面粘接,在光洁聚乙烯塑板表面流延成膜,得改性淀粉基地膜。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:(1)称取100~150g粉煤灰颗粒,加入粉碎机中粉碎,过200目筛,将过筛后的颗粒与300~500mL去离子水混合,以200~300r/min搅拌20~30min,静置1~2h,除去上部悬浮的炭杂质,过滤,将滤渣置入100~105℃干燥箱中干燥至恒重,冷却,得粉煤灰;(2)称取10~15g上述粉煤灰,与60~90mL质量浓度为7.5%氢氧化钠溶液加入离心机,以6000~8000r/min离心 1~2h,取滤液,得硅铝凝胶混合液;(3)分别称量350~400g淀粉,100~150mL去离子水,搅拌混合20~30min,加入 30~35mL环氧氯丙烷,加热至35~37℃,以200~300r/min搅拌5~6h,得改性淀粉;(4)量取80~100mL丙烯酸,在冰水浴下,以5mL/min缓慢加入280~350mL质量浓度为20%氢氧化钠溶液,搅拌20~30min,加入0.08~0.10gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺,0.4~0.5g过硫酸钾,3~5g上述步骤(1)制备的粉煤灰,以300~400r/min搅拌1~2h,加入20~30mL质量浓度为2%聚乙烯醇溶液,在70~75℃恒温水浴中,以300~400r/min搅拌5~6h,加入质量浓度为4%磷酸氢二钾溶液调节pH至6.5~7.0后,得粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶混合液;(5)将上述步骤(2)制备的硅铝凝胶混合液,上述步骤(3)制备的改性淀粉和上述粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶混合液共混,加入100~150mL聚乙烯醇,在80~85℃恒温水浴中,以60~120r/min搅拌加热2~3h,冷却至室温,用涂膜棒将混合液在光洁聚乙烯塑板表面流延成膜,置入60~65℃干燥箱中,干燥20~24h,得改性淀粉基地膜。本专利技术的应用方法是:将本专利技术制备的改性淀粉基地膜覆盖在已播种的农田上,20~25天后,膜内相对湿度为93~95%,出苗率为95~98%,55~60天后,地膜降解率为80~85%。本专利技术的有益技术效果是:(1)本专利技术制备的改性淀粉基地膜保水能力好,保温保湿效果明显,降解效果好;(2)本专利技术制备工艺简单,环保。具体实施方式称取100~150g粉煤灰颗粒,加入粉碎机中粉碎,过200目筛,将过筛后的颗粒与300~500mL去离子水混合,以200~300r/min搅拌20~30min,静置1~2h,除去上部悬浮的炭杂质,过滤,将滤渣置入100~105℃干燥箱中干燥至恒重,冷却,得粉煤灰;称取10~15g上述粉煤灰,与60~90mL质量浓度为7.5%氢氧化钠溶液加入离心机,以6000~8000r/min离心 1~2h,取滤液,得硅铝凝胶混合液;分别称量350~400g淀粉,100~150mL去离子水,搅拌混合20~30min,加入 30~35mL环氧氯丙烷,加热至35~37℃,以200~300r/min搅拌5~6h,得改性淀粉;量取80~100mL丙烯酸,在冰水浴下,以5mL/min缓慢加入280~350mL质量浓度为20%氢氧化钠溶液,搅拌20~30min,加入0.08~0.10gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺,0.4~0.5g过硫酸钾,3~5g上述制备的粉煤灰,以300~400r/min搅拌1~2h,加入20~30mL质量浓度为2%聚乙烯醇溶液,在70~75℃恒温水浴中,以300~400r/min搅拌5~6h,加入质量浓度为4%磷酸氢二钾溶液调节pH至6.5~7.0后,得粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶混合液;将上述制备的硅铝凝胶混合液,上述制备的改性淀粉和上述粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶混合液共混,加入100~150mL聚乙烯醇,在80~85℃恒温水浴中,以60~120r/min搅拌加热2~3h,冷却至室温,用涂膜棒将混合液在光洁聚乙烯塑板表面流延成膜,置入60~65℃干燥箱中,干燥20~24h,得改性淀粉基地膜。实例1称取100g粉煤灰颗粒,加入粉碎机中粉碎,过200目筛,将过筛后的颗粒与300mL去离子水混合,以200r/min搅拌20min,静置1h,除去上部悬浮的炭杂质,过滤,将滤渣置入100℃干燥箱中干燥至恒重,冷却,得粉煤灰;称取10g上述粉煤灰,与60mL质量浓度为7.5%氢氧化钠溶液加入离心机,以6000r/min离心 1h,取滤液,得硅铝凝胶混合液;分别称量350g淀粉,100mL去离子水,搅拌混合20min,加入 30mL环氧氯丙烷,加热至35℃,以200r/min搅拌5h,得改性淀粉;量取80mL丙烯酸,在冰水浴下,以5mL/min缓慢加入280mL质量浓度为20%氢氧化钠溶液,搅拌20min,加入0.08gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺,0.4g过硫酸钾,3g上述制备的粉煤灰,以300r/min搅拌1h,加入20mL质量浓度为2%聚乙烯醇溶液,在70℃恒温水浴中,以300r/min搅拌5h,加入质量浓度为4%磷酸氢二钾溶液调节pH至6.5后,得粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶混合液;将上述制备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性淀粉基地膜制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)称取100~150g粉煤灰颗粒,加入粉碎机中粉碎,过200目筛,将过筛后的颗粒与300~500mL去离子水混合,以200~300r/min搅拌20~30min,静置1~2h,除去上部悬浮的炭杂质,过滤,将滤渣置入100~105℃干燥箱中干燥至恒重,冷却,得粉煤灰;(2)称取10~15g上述粉煤灰,与60~90mL质量浓度为7.5%氢氧化钠溶液加入离心机,以6000~8000r/min离心 1~2h,取滤液,得硅铝凝胶混合液;(3)分别称量350~400g淀粉,100~150mL去离子水,搅拌混合20~30min,加入 30~35mL环氧氯丙烷,加热至35~37℃,以200~300r/min搅拌5~6h,得改性淀粉;(4)量取80~100mL丙烯酸,在冰水浴下,以5mL/min缓慢加入280~350mL质量浓度为20%氢氧化钠溶液,搅拌20~30min,加入0.08~0.10gN,N'‑亚甲基双丙烯酰胺,0.4~0.5g过硫酸钾,3~5g上述步骤(1)制备的粉煤灰,以300~400r/min搅拌1~2h,加入20~30mL质量浓度为2%聚乙烯醇溶液,在70~75℃恒温水浴中,以300~400r/min搅拌5~6h,加入质量浓度为4%磷酸氢二钾溶液调节pH至6.5~7.0后,得粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶混合液;(5)将上述步骤(2)制备的硅铝凝胶混合液,上述步骤(3)制备的改性淀粉和上述粉煤灰复合聚丙烯酸钠凝胶混合液共混,加入100~150mL聚乙烯醇,在80~85℃恒温水浴中,以60~120r/min搅拌加热2~3h,冷却至室温,用涂膜棒将混合液在光洁聚乙烯塑板表面流延成膜,置入60~65℃干燥箱中,干燥20~24h,得改性淀粉基地膜。...

【技术特征摘要】
1.一种改性淀粉基地膜制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)称取100~150g粉煤灰颗粒,加入粉碎机中粉碎,过200目筛,将过筛后的颗粒与300~500mL去离子水混合,以200~300r/min搅拌20~30min,静置1~2h,除去上部悬浮的炭杂质,过滤,将滤渣置入100~105℃干燥箱中干燥至恒重,冷却,得粉煤灰;(2)称取10~15g上述粉煤灰,与60~90mL质量浓度为7.5%氢氧化钠溶液加入离心机,以6000~8000r/min离心 1~2h,取滤液,得硅铝凝胶混合液;(3)分别称量350~400g淀粉,100~150mL去离子水,搅拌混合20~30min,加入 30~35mL环氧氯丙烷,加热至35~37℃,以200~300r/min搅拌5~6h,得改性淀粉;(4)量取80~100mL丙烯酸,在冰水浴下,以5mL/min缓慢加入2...

【专利技术属性】
技术研发人员:周荣王龙
申请(专利权)人:周荣
类型:发明
国别省市:江苏;32

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