花生专用全生物降解地膜专用料及其制备方法技术

一种花生专用全生物降解地膜专用料，其特征在于以重量份数计，由以下成分制成：PLA  100份；PBAT 70‑90份；成核剂0.5‑1.0份；复合抗水解剂 5‑10份；复合抗紫外线剂 0.5‑1.5份；分子量调节剂 3‑6份；柔性改性剂 20‑30份。本发明专利技术专用料生产的地膜具有优良的抗水解性能，优良的耐光老化性能，柔韧性能好，地膜开口性好（节省铺设地膜时间），透光度高；该专用料在堆肥条件下能够完全生物降解成二氧化碳和水，不会对土壤和环境造成污染，适合用作花生地膜。

Special biodegradable plastic film for peanut and its preparation method

A peanut special biodegradable mulch film special material, which is characterized by weight, is made of the following components: PLA 100; PBAT 70 90; nucleating agent 0.5 1; composite anti hydrolysis agent 5 10; composite anti UV agent 0.5 1.5 a molecular weight adjusting agent; 3 6; flexible modifier 20 30. The film production of special material of the invention has excellent hydrolysis resistance, excellent light aging resistance, good flexibility, good opening film (save time, laying mulch) transmittance is high; the special material can be completely degraded into carbon dioxide and water under composting conditions will not cause pollution of soil and environment, suitable for as the peanut.

【技术实现步骤摘要】
花生专用全生物降解地膜专用料及其制备方法
本专利技术属地面覆盖薄膜
，确切地说，涉及一种花生专用全生物降解地膜专用料及其制备方法。
技术介绍
目前，地膜已经广泛应用于各国农业领域，并且以其独有的保温、保湿、保墒、增肥、增产等作用，备受重视；在我国每年地膜的使用量超过100万吨，而这些地膜的材质基本都是PE等传统石油基材料，这些材料在使用废弃后会遗留在土壤中，造成严重的白色污染；花生种植在我国极为普遍，具有较大的发展前景；生物聚酯材料如聚甲基乙撑碳酸脂（PPC）、聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸丁二醇酯-已二酸丁二醇酯（PBAT）作为新型的生物降解材料，是由再生的植物资源原料制成；其使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，是世界公认的环境友好材料；采用可完全生物降解高分子树脂制备的生物降解地膜是解决农田“白色污染”问题的有效途径，具有广阔的市场前景。在全生物降解方面，已经申请了不少专利，如申请号为201610985359.8的中国专利一种生物降解除草地膜在马铃薯栽培中的应用，生物降解树脂聚乳酸(PLA)和聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)70～97％生，物降解除草剂母粒3～30％，经挤出造粒而制得。有效防治畦面杂草滋生及解决普通塑料带来的环境污染问题，且节省人力劳动力成本；中国专利CN103709695B一种PLA改性材料及其制备方法和PLA生物降解地膜，其组成为PLA58-80重量%，PBAT15-40重量%，改性滑石粉0.1-5重量%，抗氧剂0.1-2重量%，紫外吸收剂0.1-1重量%，光稳定剂0.1-2重量%，开口剂0.1-2重量%，扩链剂0.1-1重量%，引发剂0.0005-0.05重量%；该专利生产的地膜具有较高的强度和伸长率。经专利分析发现，专用于花生覆盖的降解地膜很少，花生降解地膜需要满足以下特点：（1）由于地膜需要经过夏天高温紫外照射，因而需要添加特殊紫外线和光稳剂；（2）夏天雨水较多，而生物降解材料极易发生水解，单独一种抗水解剂很难满足要求。针对上述技术特点和问题，本专利技术提供了一种花生专用全生物降解地膜专用料及其制备方法，本专利技术专用料生产的完全生物降解适用于花生覆盖用地膜，针对花生生长期特点，具有优良的抗水解性能和抗光老化性能，生产的地膜柔韧性能好、开口性好（节省铺设地膜时间）、透光度高，且具有完全生物降解性能。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种花生专用全生物降解地膜专用料及其制备方法，该降解专用料通过加入成核剂进一步提高材料的透明度，并增加了地膜的开口性能；分子量调节剂的使用能有效增加降解材料的分子量，提高材料的力学性能；柔性改性剂的加入改善了材料的柔软性和成膜性能；通过加入复合抗水解剂及复合抗紫外线剂提高了降解地膜的抗水解性能和耐光老化性能。本专利技术专用料生产的地膜具有优良的抗水解性能，优良的耐光老化性能，柔韧性能好，地膜开口性好（节省铺设地膜时间），透光度高。该专用料在堆肥条件下能够完全生物降解成二氧化碳和水，不会对土壤和环境造成污染。一种花生专用全生物降解地膜专用料，以重量份数计，由以下成分制成：PLA100份；PBAT70-90份；成核剂0.5-1.0份；复合抗水解剂5-10份；复合抗紫外线剂0.5-1.5份；分子量调节剂3-6份；柔性改性剂20-30份。其中所述PLA为聚乳酸，分子量8-15万。该树脂在堆肥条件下，180天相对生物分解率超过90%。所述的PBAT为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯，分子量为30000-50000，较低分子量的PBAT具有较好的加工流动性。所述成核剂为二（对甲基苯亚甲基）山梨醇。所述的复合抗水解剂为季戊四醇和氧化镁的混合物，其重量比例为1:(2-3)。由于生物聚酯材料分子中含有羧基，季戊四醇能封闭聚酯材料的残余羧基，有效拟制聚酯材料因水解引起的力学性能下降，而氧化镁则进一步吸收材料中的水分。实验证明，两种抗水解剂合用，使得材料的抗水解性能大幅提高。所述的复合抗紫外线剂为4，4-[[（甲基苯胺基）亚甲基]胺]苯甲酸乙酯（Tinuvin10）和4.N-(2-乙氧基苯基)-N’-（4-乙基苯基）-乙二酰胺（紫外线吸收剂VSU），两者复合使用使材料耐光老化性能大大提高，其重量比例为1:(0.5-2)。所述分子量调节剂为N，N-二羟基(二异丙基)苯胺(HPA)和1，4一丁二醇(BDO)的混合物，重量比为1:(0.5-2)。所述的柔性改性剂为低分子量的聚己内酯，平均分子量为1000-3000，柔软性极佳，作为PLA树脂的增塑增韧剂。本专利技术一种花生专用全生物降解地膜专用料的制备方法如下：（1）将PLA、PBAT放到80℃烘箱中烘干4小时，取出，备用；（2）将PLA、PBAT、成核剂、复合抗水解剂、复合抗紫外线剂、分子量调节剂和柔性改性剂加入到混合机中高速搅拌，搅拌时间5分钟左右，放出物料；（3）将混配好的物料在双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机温度为150℃~170℃，即得花生专用全生物降解地膜专用料。将以上专用料在170-195℃条件下吹膜，膜厚为大于6μm。本专利技术的有益效果如下：通过加入成核剂进一步提高材料的透明度，并增加了地膜的开口性能；分子量调节剂的使用能有效增加降解材料的分子量，提高材料的力学性能；柔性改性剂的加入改善了材料的柔软性和成膜性能；通过加入复合抗水解剂及复合抗紫外线剂提高了降解地膜的抗水解性能和耐光老化性能；本专利技术专用料生产的地膜具有优良的抗水解性能，优良的耐光老化性能，柔韧性能好，地膜开口性好（节省铺设地膜时间），透光度高；该专用料在堆肥条件下能够完全生物降解成二氧化碳和水，不会对土壤和环境造成污染，本专利技术所用材料易得，选择的生产工艺技术简单成熟，具有实用性和可操作性，适合用作花生地膜。具体实施方式下表为实施例和比较例，所述成核剂为二（对甲基苯亚甲基）山梨醇；其中所述PLA分子量10万；所述的PBAT为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯，分子量为40000，聚己内酯，平均分子量为2000。实施例和比较例的区别在于，比较例1在实施例6的基础上去掉了紫外线剂VSU，Tinuvin10的用量为VSU和Tinuvin10的总用量，其他与实施例6相同；比较例2没有使用氧化镁，季戊四醇用量为8份，其他与实施例6相同；比较例3在实施例6的基础上将季戊四醇和氧化镁的用量做了对换，其他与实施例6相同；比较例4没有添加聚己内酯增韧剂，其余与实施例6相同。表1实施例和比较例的配比，kg。实施例和比较例的性能测试结果见表2。表2实施例和比较例的性能测试结果。所述薄膜透光率测试依据GB/T2410-2008标准测试，薄膜厚度0.01mm，10层叠加。拉伸强度按照GB/T1040-2006测试，紫外光老化按照GB/T16422-2006标准测试。从实施例和比较例测试结果可看出，本专利技术实施例无论是保存的时间还是各种性能均优于比较例。本专利技术实施例、对比例用于覆盖花生的试验地概况如下：试验地点：位于山东市淄博市临淄区，土层厚度1．0m左右，土壤类型为棕壤，土壤质地为砂壤土，前茬作物为红薯，常年产量水平约为37500kg／hm2。试验设计:设置田间小区试验，小区面积100m2，设11个处理，分别为实施例1-6、对比例1-4和普通PE膜的对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种花生专用全生物降解地膜专用料，其特征在于以重量份数计，由以下成分制成：PLA 100份，PBAT 70‑90份，成核剂0.5‑1.0份，复合抗水解剂 5‑10份，复合抗紫外线剂 0.5‑1.5份，分子量调节剂 3‑6份，柔性改性剂 20‑30份，其中所述的柔性改性剂为低分子量的聚己内酯，平均分子量为1000‑3000。

【技术特征摘要】
1.一种花生专用全生物降解地膜专用料，其特征在于以重量份数计，由以下成分制成：PLA100份，PBAT70-90份，成核剂0.5-1.0份，复合抗水解剂5-10份，复合抗紫外线剂0.5-1.5份，分子量调节剂3-6份，柔性改性剂20-30份，其中所述的柔性改性剂为低分子量的聚己内酯，平均分子量为1000-3000。2.根据权利要求1所述的花生专用全生物降解地膜专用料，其特征在于所述PLA为聚乳酸，分子量8-15万。3.根据权利要求1所述的花生专用全生物降解地膜专用料，其特征在于所述的PBAT为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯，分子量为30000-50000。4.根据权利要求1所述的花生专用全生物降解地膜专用料，其特征在于所述成核剂为二（对甲基苯亚甲基）山梨醇。5.根据权利要求1所述的花生专用全生物降解地膜专用料，其特征在于所述的复合抗水解剂为季戊四醇和氧化镁的混合物，其重量比例为1:(2-3)。6.根据权利要求1所述的花生专用全...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇经，宣兆志，阎宝林，李开磊，张鑫科，
申请(专利权)人：山东天野生物降解新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37