一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及塑料地膜技术领域，特别是涉及一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法，所述可降解、高转光率的塑料地膜由以下重量份的物质制成：聚合物乳液100~150重量份、有机稀土配合物5~15重量份、淀粉10~20重量份、发酵菌3~8重量份、β‑环糊精2~7重量份、填充剂5~25重量份、消泡剂2~5重量份、硅酸铝镁1~5重量份；本发明专利技术借助β－环糊精的内部空腔结构包结转光剂使其分散性提升，能制得转光性能更稳定的地膜；进一步有机稀土配合物转光剂分散越均匀，地膜的力学性能也得到提升。

Degradable plastic film with high optical conversion rate and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of plastic plastic film, in particular to a plastic film and a preparation method of a degradable and high conversion light rate. The degradable and high conversion rate plastic film is made of the following weight material: the weight portion of the polymer emulsion 100~150, the 5~15 weight portion of the organic rare earth compound, the starch 10~20 weight, and the weight portion of the starch 10~20, The weight portion of fermented bacteria 3~8, the weight portion of cyclodextrin 2~7, the weight portion of the filler 5~25, the weight portion of the defoamer 2~5, and the 1~5 weight portion of aluminum magnesium silicate; the invention by means of the internal cavity structure of the beta cyclodextrin to enhance the dispersity and make the light transfer performance more stable, and further the organic rare earth complex light transfer agent The more uniform dispersion, the better mechanical properties of plastic film.

【技术实现步骤摘要】
一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法
本专利技术涉及塑料地膜
，特别是涉及一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法。
技术介绍
地膜即地面覆盖薄膜，通常是透明或黑色PE薄膜，也有绿、银色薄膜，用于地面覆盖，以提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等，促进植物生长的功能。农用地膜为农业生产的丰产丰收曾经起到了决定性作用。地膜覆盖技术已在农业中得到了广泛推广，应用到了小麦、水稻、玉米、大豆、高粱、棉花、西瓜等作物的种植中，增产效果明显。地膜覆盖可以起到保墒抗旱，改善土壤物理形状的作用，对作物根系特别是后期根系活力的保持提供了良好的土壤环境。另外，地膜覆盖还可以保持水土，减少养分的流失，提高肥效，抑制杂草，减轻病虫害，以及提高光能利用率，早熟增产，生长健壮，防止倒伏，增强了农业抵抗自然灾害的能力。由于目前大多数地膜为聚乙烯或聚氯乙烯地膜，其稳定性极高，降解过程相当缓慢，大约要100年；残留在土壤中的碎片不能被土壤微生物降解，也不能被作物吸收利用。特别是超薄地膜的制造，虽然可以使单位面积地膜用量相对减少，成本降低，但地膜越薄，越易破碎，破碎后形成的地膜残片残留在地表和土壤中，给清理和回收带来很大困难。随着塑料地膜的大量使用，残弃塑料地膜在耕地中的积累越来越多，造成土壤板结、透气性下降，阻碍作物根系发育及对水分、营养物质的吸收，作物显著减产，土壤沙化更加难以控制，与此同时残留的废膜不仅随风四处飘散，还容易粘结在作物上，容易被牛、羊等牲畜迟到胃里，导致危害。为了解决上述问题，且能够实现地膜的保温和保水作用，国家和科研机构投入了大量的人力、物力进行研究，先后有淀粉基类的、光氧降解类、光-氧化双降解地膜、液态地膜等等，经过多年的验证，只有完全生物降解地膜才能彻底解决残膜污染问题。全生物降解地膜主要是以PBAT为载体的改性地膜，研究的主要方向是抗水解、抗老化、抗撕裂、可控降解等，侧重点在于提高生物降解地膜的耐久性，避免因提前降解导致作物减产。但由于PBAT等主要基材的水汽透过率很大，当厚度低于15微米时，土壤的水分很容易蒸发，保水性能较传统地膜相差很大，应用受到极大的限制，地膜厚度加厚也更增加了成本，此外关于具有增肥的功能性作用的生物降解地膜目前也还没有成熟的技术方案。公开号为CN102140185A，名称为可生物降解的地膜和制备该地膜的方法，该专利中主要用原材料为淀粉，但淀粉的保水性很差。公开号为CN102311630A，名称是可完全生物降解脂肪族碳酸酯地膜及其制备方法，所用原材料为全生物降解材料，能够起到替代传统地膜的作用，且能够实现全生物降解，但是完全生物降解脂肪族碳酸酯技术相对不成熟，成本高，且对环境温度很敏感，难以应用。公开号为CN104356611A，名称为适合高湿热环境使用的全生物降解地膜及其制备方法，主要强调的是抗湿热性，该技术通过添加抗水解助剂就可以解决了；公开号为CN102875231A名称为全降解可追肥地膜及其制备方法，该方法提出用聚乙烯醇载体的化肥微囊作为追肥方式，一方面聚乙烯醇和PBAT/PLA基材不相容，难以吹制地膜，且在高温、高剪切加工环境下难以保证微囊不破损，导致化肥外泄，加速膜的老化降解；另一方面方案中含有的淀粉很容易吸湿，对地膜的保水性不利。当前工艺制备的转光膜中添加的有机稀土配合转光剂虽然荧光发射性能最佳，但是存在锐锋发射、易团聚等问题；同时第二配体在配合过程中较难控制，存在加工繁琐和配位不充分的现象。以上问题均会导致转光膜的转光效果减弱，同时力学性能也较差。
技术实现思路
针对目前塑料地膜的转光效果弱的缺陷，本专利技术提出一种可降解、高转光率的塑料地膜及其制备方法，它具有可降解、高转光率，力学性能好；原料组分可降解，不会造成污染。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种可降解、高转光率的塑料地膜，由以下重量份的物质制成：聚合物乳液100~150重量份、有机稀土配合物5~15重量份、淀粉10~20重量份、发酵菌3~8重量份、β-环糊精2~7重量份、填充剂5~25重量份、消泡剂2~5重量份、硅酸铝镁1~5重量份。本专利技术中，首先通过β-环糊精对有机稀土配合物进行改性，借助β－环糊精的内部空腔结构包结转光剂使其分散性提升，能制得转光性能更稳定的地膜，能够提高有机稀土配合物在塑料地膜中的稳定性，再利用淀粉、改性转光剂与发酵菌进行密封发酵改性，进一步提高了转光剂的分散性能，从而提高塑料地膜的可降解性能和转光性能。根据本专利技术，本专利技术对塑料地膜的原料成分的种类没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所知，优选条件下，所述聚合物乳液固含量25-45%；选自聚偏氟乙烯乳液、聚对苯二甲酸丁二酯乳液、聚芳酯乳液、聚醋酸乙烯乳液、尼龙6乳液、聚甲基丙烯酸甲酯乳液、聚苯胺乳液、聚氧化乙烯乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、聚丙烯腈乳液、聚己内酯乳液、聚氨酯乳液、氟化聚氨酯乳液、聚砜乳液、聚醚砜乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯乳液、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚乳液、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯乳液中的至少一种。根据本专利技术，本专利技术采用有机稀土配合物为转光剂，优选条件下，所述有机稀土配合物选自硬脂酸镧、月桂酸镧、氰尿酸镧、十三碳二元酸镧中的至少一种。根据本专利技术，本专利技术通过在塑料地膜中加入发酵菌，一方面可以对淀粉进行发酵，另一方面，在地膜使用过程中，可以对地膜进行发酵分解，从而促进地膜的分解，优选条件下，所述发酵菌选自乳酸菌、醋酸杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、粪肠球菌、双岐菌、光合细菌、放线菌中的至少一种。根据本专利技术，本专利技术还在原材料中加入了填充剂，优选条件下，所述填充剂选自滑石粉、碳酸钙、膨润土、硅藻土、硅灰石中的至少一种。根据本专利技术，优选条件下，所述消泡剂选自有机硅氧烷类、聚醚类、聚醚改性硅类中的至少一种，例如聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷、HR聚醚消泡剂等中的至少一种。本专利技术还提供一种可降解、高转光率的塑料地膜的制备方法，包括以下步骤：（1）将β-环糊精与有机稀土配合物在水中混合均匀，然后在80~120℃下回流2~5h，得到β-环糊精改性有机稀土配合物；（2）将淀粉、β-环糊精改性有机稀土配合物和发酵菌混合均匀，然后发酵，得到淀粉包结转光剂；（3）将淀粉包结转光剂与聚合物乳液、填充剂、消泡剂、硅酸铝镁混合均匀，然后在流延制成地膜。优选的所述发酵，发酵温度控制在50-60℃，发酵时间控制在1-2天。本专利技术一种可降解、高转光率的塑料地膜，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：本专利技术中首先采用β－环糊精包结有机稀土配合的转光剂，以提升转光剂在聚合物乳液中的分散性，然后将直链淀粉与有机稀土配合物转光剂混合，再将转光剂表面接种入发酵菌对淀粉进行发酵，得到β－环糊精并且包结转光剂；将β－环糊精包结的转光剂与聚合物乳液、以及各类助剂混合流延制成地膜。其显著效果在于借助β－环糊精的内部空腔结构包结转光剂使其分散性提升，能制得转光性能更稳定的地膜；进一步有机稀土配合物转光剂分散越均匀，地膜的力学性能也得到提升。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解、高转光率的塑料地膜，由以下重量份的物质制成：聚合物乳液100~150重量份、有机稀土配合物5~15重量份、淀粉10~20重量份、发酵菌3~8重量份、β‑环糊精2~7重量份、填充剂5~25重量份、消泡剂2~5重量份、硅酸铝镁1~5重量份；所述供一种可降解、高转光率的塑料地膜，由如下方法制备得到：（1）将β‑环糊精与有机稀土配合物在水中混合均匀，然后在80~120℃下回流2~5h，得到β‑环糊精改性有机稀土配合物；（2）将淀粉、β‑环糊精改性有机稀土配合物和发酵菌混合均匀，然后发酵，得到淀粉包结转光剂；（3）将淀粉包结转光剂与聚合物乳液、填充剂、消泡剂、硅酸铝镁混合均匀，然后在流延制成地膜。

【技术特征摘要】
1.一种可降解、高转光率的塑料地膜，由以下重量份的物质制成：聚合物乳液100~150重量份、有机稀土配合物5~15重量份、淀粉10~20重量份、发酵菌3~8重量份、β-环糊精2~7重量份、填充剂5~25重量份、消泡剂2~5重量份、硅酸铝镁1~5重量份；所述供一种可降解、高转光率的塑料地膜，由如下方法制备得到：（1）将β-环糊精与有机稀土配合物在水中混合均匀，然后在80~120℃下回流2~5h，得到β-环糊精改性有机稀土配合物；（2）将淀粉、β-环糊精改性有机稀土配合物和发酵菌混合均匀，然后发酵，得到淀粉包结转光剂；（3）将淀粉包结转光剂与聚合物乳液、填充剂、消泡剂、硅酸铝镁混合均匀，然后在流延制成地膜。2.根据权利要求1所述一种可降解、高转光率的塑料地膜，其特征在于：所述聚合物乳液固含量质量为25-45%；选自聚偏氟乙烯乳液、聚对苯二甲酸丁二酯乳液、聚芳酯乳液、聚醋酸乙烯乳液、尼龙6乳液、聚甲基丙烯酸甲酯乳液、聚苯胺乳液、聚氧化乙烯乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、聚丙烯腈乳液、聚己内酯乳液、聚氨酯乳液、氟化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，贯大为，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51