保水型液态地膜及其制备方法和应用技术

一种喷施后能在物体表面形成一层疏水薄膜的液态地膜的制备方法及应用。该液体地膜由按重量份为1～35份的聚合物乳液和0.1～2份的成膜佐剂等功能助剂制成。其中，所含聚合物的玻璃化温度在‑50℃～+50℃，乳液粒径分布为50纳米～600纳米。本发明专利技术提供的液态地膜，喷洒后能在物体(如：土壤、沙地、路面等)表面快速形成与现有地膜一样疏水(具有大于90℃的接触角)、不透水、能够阻断物体水分挥发的薄膜，起到保水保湿、保温作用，用于农业生产等应用。

Water retention liquid film and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
保水型液态地膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种乳液，尤其涉及以疏水性高分子或低分子量齐聚物乳液为主的液体组合物，喷洒于土壤等表面后能形成致密的疏水性薄膜、阻断水分的挥发，起到保水保温的作用。该液体地膜使用后不形成大块状薄膜碎片，避免了常用农膜的污染问题。
技术介绍
农用地膜是覆盖在土壤上面的一层薄膜，能够阻断土壤中水分挥发从而发挥保水保墒的作用，这对干旱地区农业生产尤为重要，成为现代农业不可或缺的生产资料。但是，目前大量广泛使用的地膜是由不可降解的乙烯基高分子塑料制造，在自然环境中难以分解。这些塑料薄膜由于机械强度低，使用后容易碎片化、难以回收，飘散的碎片有可能污染农产品(如：棉花)，影响产品的质量。尤其是塑料薄膜在连年使用后大量地残留在土壤中破坏了土壤结构，也造成了严重的环境问题——“白色污染”。因此，农业生产中不可降解塑料地膜的残留、污染等问题急需得到治理。目前，在传统的塑料薄膜领域大力提倡采用聚乳酸等聚酯材料取代乙烯基难降解材料，但是这项技术需要克服聚酯材料生产成本高(聚酯分子需要达到满足挤出、拉伸的分子量)、成膜难以及降解不均匀等瓶颈。近些年，直接将一些材料喷洒在土壤表面形成一层膜，即液体地膜技术，来满足传统农膜保墒、保温的属性特征，解决传统地膜残留碎片等环境问题。同时，液体地膜可将作物所需要的除草剂掺混到液膜中一起喷施，比人工覆膜大大降低劳动强度，提高劳动效率；喷施后，作物可以自然出苗，不需要人工引苗放苗，节省劳动力，且对地形地貌适应能力强。文献CN1232857A、CN1415698A和CN101255275A等均公开了一种沥青为原料生产的液态地膜。由于含有大量沥青，该液体地膜使用后会造成二次污染，而且沥青成本高，难以推广。其次，对应的液膜产品遇硬水容易乳化使得喷施工作性能和成膜性能降低。文献CN1332198A公开了一种多功能水解地膜液的配制，其组成为聚乙烯醇、聚丙烯酸、羟丙基淀粉、山梨醇、乙二醇和硬脂酸镁等。但是，该液膜的主要组成为亲水性的高分子，所形成的膜为亲水性，因此水分可透过该亲水膜而挥发，保水性能差；而且液膜配制工序繁琐，涉及到6个温区的加热过程，使得生产效率低且成本比较高。文献CN1445275A公开了一种基于聚乙烯醇改性物的液态地膜的制备方法，采用聚乙烯醇、羧甲基纤维素和醋酸乙烯酯等在水存在下反应制备喷洒后可固结成膜的液体混合物的制备。该物质具有一定的成膜性，因其成膜成分中亲水基较多，导致耐水能力较差，且需要用戊二醛交联，工序繁多且成本高。文献CN1459471A和CN101007903A提出的可降解黑色液态地膜，是一种基于腐植酸为膜材生产的可降解液态地膜。腐植酸具有很好的亲水性，因此形成的地膜保水性能差，且存在成膜性能以及膜的强度不够，雨水冲刷容易破裂。文献CN1935878A公开了由聚乙烯醇、丙烯酸、淀粉的混合溶液组成的一种多功能可降解地膜。该液体地膜采用所用高分子材料分子都是亲水性的，使得所形成地膜的透水而保水性能差。文献CN1021154016A公开了一种液体地膜及其生产和成膜方法。液膜原料由聚乙烯醇、发泡剂、成膜剂、醋酸乙烯、木质素、苯甲酸钠、骨胶、纤维素钠等组成，其主要成分为亲水的聚乙烯醇，也存在保水性能差的缺点。文献CN102477304A和CN101343383A均提到采用天然高分子材料：淀粉、壳聚糖、纤维素(羧甲基纤维素钠等)作为可降解材料来制备液体地膜，但是这些天然高分子含有大量极性基团(羟基、羧基)，具有很强的亲水性甚至具有水溶性，因此所形成的薄膜不能发挥阻水保墒特性；同时，这些天然高分子材料昂贵、成膜性差，而采取接枝改性、添加成膜佐剂等方法又使得生产成本增加。分析已有的液体地膜配方组成可以看到，它们的主要成膜材料为天然糖基高分子、聚乙烯醇等亲水性材料，所形成膜具有亲水性，因此，土壤中的水分子到达这种亲水膜后会被其吸收，然后在膜上层挥发掉，因此不能很好地发挥保水作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液态地膜，以疏水性高分子或低分子量齐聚物为主要组分，施用于土壤等物质表面后形成疏水薄膜，达到保水和保温的效果。本专利技术的又一个目的在于提供一种液态地膜，在固沙造林、盐碱地改良、植树种草、保持水土、道路护坡等方面的应用。本专利技术的又一个目的在于提供一种液态地膜的制备方法。本专利技术提供的一种液态地膜，按重量份，其组成包括1～35聚合物乳液和0.1～2成膜佐剂、1～5份成膜补强填料及少量助剂。喷洒后能在物体表面形成接触角大于90°的疏水膜。聚合物乳液是含有直接聚合准备或者组装制备而得到的聚合物乳胶颗粒的液体。本专利技术中聚合物乳液的乳胶颗粒具有50纳米～600纳米的粒径，优先选择粒径为90纳米～200纳米的乳液。为具有良好的成膜性能，乳胶颗粒所含聚合物的玻璃化温度在-50℃～+50℃之间，如：但不限于聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯-乙烯共聚物等，这些聚合物单独或组合应用于本专利技术，数均分子量(Mn)为5,000～500,000的疏水性高分子或低分子量齐聚物。成膜佐剂用于促进高分子乳液形成膜状物，如：但不仅限于聚乙烯醇，分子量为2,000～150,000等。成膜佐剂也通过降低聚合物的玻璃化温度来促进聚合物的成膜，该类佐剂如：但不限于十二碳醇酯和乙二醇丁醚等。这些物料单独或组合应用于本专利技术。本专利技术提供的液态地膜，还包括1～5重量份的成膜补强填料，如：但不限于浓度为20wt％～50wt％水玻璃、滑石粉、碳酸钙和高岭土等，这些物料单独或组合应用于本专利技术。根据液态地膜所以用土壤的需求，还可能需要加入0.01～0.5重量份稳定剂、0.01～0.5重量份保护剂、0.01～0.5重量份消泡剂、0.01～0.5重量份增色剂和0.01～0.5重量份理化调节剂等一种或几种。稳定剂如：但不仅限于包括离子型表面活性剂(如：十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠等)及非离子表面活性剂(如：烷基酚聚氧乙烯基醚OP)等常用的一种或几种。保护剂如：但不限于水性膨润土、抗氧化剂、抗菌剂和水解抑制剂等，这些物料单独或组合应用于本专利技术。增色剂如：但不仅限于炭黑、纳米木粉和黄腐酸钾等有色填料，这些物料单独或组合应用于本专利技术。理化调节剂如：但不限于用于pH调节的盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾等，以及(改性)纤维素醚和(改性)淀粉醚等，这些物料单独或组合应用于本专利技术。消泡剂如：但不限于乳化硅油、聚二甲硅氧烷和聚氧乙烯甘油醚等，这些物料单独或组合应用于本专利技术。根据液态地膜所以用土壤的需求，还使用0～5重量份生化添加剂，如：但不限于与液体地膜体系相容的植物生长促进剂(化肥、微肥、生长调节剂)、除草剂和杀虫剂等，这些物料单独或组合应用于本专利技术。根据施用物体的具体情况，将本专利技术提供的乳液、成膜佐剂、成膜补强填料、稳定剂、增色剂、理化调节剂、消泡剂，以及生化添加剂加入溶剂(如：水)中混合搅拌即得。一种制取本专利技术液态地膜的方法，包括：先向盛放溶剂的容器内，加入乳液，并搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态地膜，喷洒后能在物体表面形成与水的接触角大于90°的疏水薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态地膜，喷洒后能在物体表面形成与水的接触角大于90°的疏水薄膜。


2.根据权利要求1所述的液态地膜，其特征在于，按重量份，其组成包括1～35份聚合物乳液和0.1～2份成膜佐剂、1～5份成膜补强填料及少量助剂；所述乳液含有的聚合物乳胶颗粒的粒径分布为50纳米～600纳米。


3.根据权利要求2所述的液态地膜，其特征在于所述的聚合物为数均分子量为5,000～500,000的疏水性的高分子或低分子量齐聚物的一种或多种的组合。


4.根据权利要求3所述的液态地膜，所述的聚合物优选为数均分子量为5,000～500,000的聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯，醋酸乙烯酯-乙烯共聚物。


5.根据权利要求3所述的液态地膜，其特征在于所述的聚合物的玻璃化温度在-50℃～+50℃之间。


6.根据权利要求2所述的液态地膜，其特征在于所述的成膜佐剂为分子量2,000～150,000聚乙烯醇。


7.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：申有青，崔婧，黄璇，
申请(专利权)人：杭州沃福生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33