一种用于制备全生物降解地膜的专用料的制备方法和降解地膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制备无机高填充全生物降解地膜的专用料的制备方法，其特征在于：至少包含原料：PBAT、PLA、PPC、无机填充母粒、润滑剂、抗氧剂、交联剂、色母粒、紫外吸收剂、光稳定剂、表面活性剂、偶联剂；本发明专利技术通过添加无机填充物，降低地膜成本15％～30％，且制备的地膜具有良好的力学性能和抑草功能，易铺设，便于机械化操作。

A preparation method of special material for preparing biodegradable film and a preparation method of biodegradable film

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备全生物降解地膜的专用料的制备方法和降解地膜的制备方法
本专利技术属于化工领域，具体涉及一种制备全降解地膜的专用料及使用该专用料制备全降解地膜的方法。
技术介绍
在我国农业领域，地膜覆盖技术的应用对生产力的显著提高和生产方式的改变具有巨大的作用。地膜覆盖具有增温保墒、防病抗虫和抑制杂草等功能，使作物增产20％～50％。但同时，地膜覆盖广泛应用也带来了一系列问题，如技术泛用和回收不利，地膜残留导致的“白色污染”等。地膜残留一是会改变土壤结构。残膜会降低土壤含水量，削弱抗旱能力，引起次生盐渍化，造成土壤板结且肥力下降，阻碍土壤对农作物水分、养分供应；二是会影响种子发芽。种子受到残膜包裹，因透气性差而腐烂，因得不到水分而枯萎，种子发芽率难以保证，最终影响作物产量；三是会降低农机作业质量和效率。土壤中残膜的大量存在会使机械频发故障，机械作业时断时续，质量和效率都受到严重影响。这些问题对我国农业可持续发展极为不利。全生物降解地膜是指在自然环境中通过微生物的作用而引起降解的一类塑料薄膜，由于其优异的可降解性能，成为目前解决地膜残留问题的有效途径之一。欧洲和日本是生物降解材料、技术和生物降解地膜研发和应用最先进的国家和地区。2010年以来，国外生物降解地膜材料研发生产大企业开始与中国有关科研和农业技术推广部门合作，在西北的新疆、西南的云南、华北的北京、河北，以及西北甘肃和内蒙古等对主要农作物，如棉花、玉米、烟草、马铃薯和蔬菜等进行了试验和示范。近年来，我国在生物降解地膜的研究和应用取得了长足进步，金发科技、蓝山屯河、鑫富药业和金晖兆隆等企业在建成具有自主知识产权的生物降解材料生产线的基础上，开展了降解地膜的研究、推广工作。但由于成本高的突出问题，导致市场接受程度低，限制了全生物降解地膜的广泛应用。因此，一种生产过程简单，生产成本低，适宜工业生产并推广全降解的地膜生产方法被提出。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种无机高填充全生物降解地膜，在满足玉米、食葵、番茄、土豆等作物的生长周期需求的基础上，实现地膜可控降解，且大幅降低全生物降解地膜的生产成本，解决目前全生物降解地膜推广中制造成本高的问题。本专利技术提供了一种生产过程简单，生产成本低，适宜工业生产并推广全降解的权生物降解地膜的专用料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于制备全生物降解地膜的专用料的制备方法，其特征在于：包含以下各重量份的原料：PBAT40～80、PLA2～15、PPC2～15、无机填充母粒15～50、润滑剂0.1～5、抗氧剂0.1～2、交联剂0.01～0.5、色母粒0～10、紫外吸收剂0.1～5、光稳定剂0.1～5、表面活性剂0.01～0.5、偶联剂0.01～0.5；所述无机填料母粒通过以下方法制备：选择无机填料，所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、二氧化硅、硅藻土、云母片或有机蒙脱土中的至少一种；将上述无机填料在95～110℃热烘1.5～3.5h，再降温至55～65℃恒温1.5～3h，之后将处理好的无机填料与PBAT按照1～9：1的比例混合并挤出造粒，得到无机填料母粒；所述色母粒按照炭黑和PBAT比例为0.1～0.3：1的比例混合后挤出造粒；专用料制备步骤如下：①、热烘脱水：将上述原料PBAT、PLA、PPC、无机填充母粒、色母粒55～65℃热烘1.5～3.5h；②、物料混合：将上述PBAT、PLA、PPC、无机填充母粒、润滑剂、抗氧剂、交联剂、色母粒、紫外吸收剂和光稳定剂投入高混机内将物料混合均匀，按照500-1000r/min混合40-80s，之后再提高转速到1000-2000r/min混合10-30s；③、挤出造粒：将混合物料投入双螺杆挤出机，挤出温度160℃～185℃，制得全生物降解地膜专用料。制备无机填料母粒之前需要对无机填料进行活化处理和高温脱水处理，具体处理如下：①、粒径筛选：将无机填料进行粉碎过筛，筛选出粒径＜5μm且粒径大小均匀的颗粒；②、活化处理：将交联剂、表面活性剂、偶联剂在水溶液中混合后喷洒在无机填料表面；其中交联剂：表面活性剂：偶联剂：水的比例关系为(0.1～0.5)：(0.1～0.5)：(0.1～0.5)：1；③、加热混炼：将处理过的无机填料加热混炼。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂B215、抗氧剂B225中的至少一种。所述紫外吸收剂为UV531、UV234、UV326、UV327、UV328、UV329、UV1130中的至少一种。所述的光稳定剂为光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂622、光稳定剂2002、光稳定剂783、光稳定剂2020中的至少一种。挤出得到的颗粒直径为2～3.5mm，长度为2.5～3.5mm。一种高填料全生物降解地膜的制备方法，其特征在于：使用上述制备方法所制备的用于制备全生物降解地膜的专用料，将上述专用料投入吹膜机，螺杆温度155℃～175℃，模头加工温度175～185℃，吹膜厚度8～12μm。即得到高填料全生物降解地膜的制备方法。与现有技术相比本专利技术与现有技术相比有以下优势：(1)本专利技术地膜可以通过紫外吸收剂、光稳定剂和炭黑的有效配比，可以有效的控制薄膜在铺设过程中的的开裂时间，可以适用于玉米、食葵、番茄、土豆、花生和葫芦等农作物。(2)本专利技术地膜可以添加大量的无机填充物，在能达到同样的铺设效果的同时，地膜成本上降低15％～30％，大幅度的降低了全生物降解地膜的成本。(3)本专利技术地膜具有良好的力学性能。薄膜易铺设，便于机械化操作，拥有良好的抑草效果。(4)本专利技术地膜制作过程简单，易于工业化生产。附图说明图1是实施例1～实施例6所制备的地膜产品的检测数据。具体实施方式实施例1：一种无机高填充全生物降解地膜的制备方法如下：①、全生物降解地膜改性料合成(1)热烘：将PBAT、PLA、PPC在58℃下干燥4h，将碳酸钙粉末在100℃烘箱干燥2h。(2)混料：将PBAT65重量份、PLA5重量份、PPC10重量份、润滑剂聚乙烯蜡0.8重量份、交联剂BIPB960.1重量份、紫外吸收剂UV6220.30重量份、UV3270.7重量份、纳米碳酸钙15重量份、抗氧剂0.5重量份、炭黑母粒2重量份。按照750r/min混合60s，再1500r/min混合20s混合均匀。(3)造粒：将混合物料投入双螺杆挤出机，挤出温度160℃～185℃，制得全生物降解地膜专用料。造粒直径2～3.5mm，长度2.5～3.5mm。②、全生物降解地膜制备将全生物降解地膜专用料投入吹膜机进料口，螺杆温度155℃～175℃，模头加工温度175～185℃，吹膜厚度10±2μm。本专利技术提供的一种无机高填充全生物降解地膜，在新疆铺膜试验，铺膜面积总计500亩。应用农作物有玉米、食葵、番茄、土豆，薄膜开裂时间60天～70天。性能测试结果见图1。实施例2：一种无机高填充全生物降解地膜的制备方法如下：①、全生物降解地膜改性料合成(1)热烘：将PBAT、PLA、PPC在58℃下干燥4h，将碳酸钙粉末在100℃烘箱干燥2h。(2)混料：将PBAT62.5重量份、PLA5重量份、PPC7.5重量份、润滑剂聚乙烯蜡1.0重量份、交联剂BIPB960.1重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备全生物降解地膜的专用料的制备方法，其特征在于：包含以下重量份的原料：PBAT 40～80、PLA 2～15、PPC 2～15、无机填充母粒15～50、润滑剂0.1～5、抗氧剂0.1～2、交联剂0.01～0.5、色母粒0～10、紫外吸收剂0.1～5、光稳定剂0.1～5、表面活性剂0.15～0.5、偶联剂0.01～0.5；所述无机填料母粒通过以下方法制备：选择无机填料，所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、二氧化硅、硅藻土、云母片或有机蒙脱土中的至少一种；将上述无机填料在95～110℃热烘1.5～3.5h，再降温至55～65℃恒温1.5～3h，之后将处理好的无机填料与PBAT按照1～9：1的比例混合并挤出造粒，得到无机填料母粒；所述色母粒按照炭黑和PBAT比例为0.1～0.3：1的比例混合后挤出造粒；专用料制备步骤如下：①、热烘脱水：将上述原料PBAT、PLA、PPC、无机填充母粒、色母粒55～65℃热烘1.5～3.5h；②、物料混合：将上述PBAT、PLA、PPC、无机填充母粒、润滑剂、抗氧剂、交联剂、色母粒、紫外吸收剂和光稳定剂投入高混机内将物料混合均匀，按照500‑1000r/min混合40‑80s，之后再提高转速到1000‑2000r/min混合10‑30s；③、挤出造粒：将混合物料投入双螺杆挤出机，挤出温度160℃～185℃，制得全生物降解地膜专用料。...

【技术特征摘要】
1.一种用于制备全生物降解地膜的专用料的制备方法，其特征在于：包含以下重量份的原料：PBAT40～80、PLA2～15、PPC2～15、无机填充母粒15～50、润滑剂0.1～5、抗氧剂0.1～2、交联剂0.01～0.5、色母粒0～10、紫外吸收剂0.1～5、光稳定剂0.1～5、表面活性剂0.15～0.5、偶联剂0.01～0.5；所述无机填料母粒通过以下方法制备：选择无机填料，所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、二氧化硅、硅藻土、云母片或有机蒙脱土中的至少一种；将上述无机填料在95～110℃热烘1.5～3.5h，再降温至55～65℃恒温1.5～3h，之后将处理好的无机填料与PBAT按照1～9：1的比例混合并挤出造粒，得到无机填料母粒；所述色母粒按照炭黑和PBAT比例为0.1～0.3：1的比例混合后挤出造粒；专用料制备步骤如下：①、热烘脱水：将上述原料PBAT、PLA、PPC、无机填充母粒、色母粒55～65℃热烘1.5～3.5h；②、物料混合：将上述PBAT、PLA、PPC、无机填充母粒、润滑剂、抗氧剂、交联剂、色母粒、紫外吸收剂和光稳定剂投入高混机内将物料混合均匀，按照500-1000r/min混合40-80s，之后再提高转速到1000-2000r/min混合10-30s；③、挤出造粒：将混合物料投入双螺杆挤出机，挤出温度160℃～185℃，制得全生物降解地膜专用料。2.如权利要求1所述的用于制备全生物降解地膜的专用料的制备方法，其特征在于：制备无机填料母粒之前对无机填料进行活化处理和高温脱水处理，具体处理如下：①、粒径筛选：将无机填料进行粉碎过筛，筛选出粒径＜5μm且粒径大...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，丁建萍，董泽娟，罗子辉，张志成，张志峰，刘龙龙，
申请(专利权)人：新疆蓝山屯河化工股份有限公司，新疆通用塑料高性能化工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65