一种二氧化碳基生物降解地膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于制备地膜的粘接剂，所述粘接剂包括PPC/PBAT嵌段共聚物；所述粘接剂为制备地膜过程中的热熔过程的粘接剂。该具有特定结构和组成的粘接剂，能够在制备地膜工序中的热熔过程，作为黑色部分和无色部分的粘接剂，在热熔过程中能够起到相容作用，快速粘合黑色膜与无色膜，而且该粘接剂是可生物降解的材料，从而能够稳定制备黑色和无色相间的可生物降解的地膜。本发明专利技术还提供了一种二氧化碳基生物降解地膜及其制备方法，本发明专利技术提供的黑色和无色相间的地膜，黑色部分和无色部分均由生物降解材料组成，而且由于粘接剂的添加使得黑色部分和无色部分粘接紧密，能够稳定的进行吹膜制备。吹膜制备。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳基生物降解地膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物降解地膜制备
，涉及一种用于制备地膜的粘接剂、一种黑色和无色相间的地膜及其制备方法，尤其涉及一种用于制备地膜的粘接剂、一种黑色和无色相间的二氧化碳基生物降解地膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于聚乙烯地膜的长期使用，农田白色污染越来越严重，导致土壤板结、耕种困难、农作物产量下降等问题，地膜回收存在两个问题，一、地膜回收成本高，回收率低；二、回收的地膜需要处理后才能再利用，处理过程容易造成二次污染，并且成本也很高。
[0003]使用生物降解地膜很可能是解决农田白色污染最有效的解决方案。但是生物降解地膜也遇到瓶颈，生物降解材料由于产能、原料等因素导致成本远高于聚乙烯，另外生物降解地膜性能依然无法满足部分农作物的农艺需要，如破裂过早、保温保墒性能差、产量低等，尤其是中间黑色滴灌带吸热导致生物降解地膜过早破裂，无法达到安全覆盖期。而直接用黑色膜会导致太阳光无法透过地膜，地温不够影响农作物生长。使用黑色和无色相间的地膜能够解决中间部分地膜由于滴灌带吸热而过早破裂的问题，而且两边无色部分仍能够透过大量的太阳光，进而保证土壤温度。
[0004]目前黑色和无色相间的地膜制备是通过两个螺杆直接熔融送料到机头吹膜制备，黑色和无色相间聚乙烯地膜在制备时也会遇到黑色和无色交接的地方粘结不紧密导致两部分分离的情况发生。现有工艺中有通过添加茂金属聚乙烯来提高熔融时两种料的粘接性的技术工艺。但是在制备黑色和无色相间的生物降解地膜过程中，同样还会出现这样的问题，而且茂金属聚乙烯还不能生物降解，并且和生物降解材料没有相容性。
[0005]因此，如何找到一种适宜的方法，能够得到黑色和无色相间的生物降解性地膜，拓宽生物降解性地膜的使用深度和广度，更好的满足下游应用的需求，已成为领域内诸多具有前瞻性的研究人员广为关注的焦点之一。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术解决的技术问题在于提供涉及一种用于制备地膜的粘接剂基地膜及其制备方法，特别是一种二氧化碳基生物降解地膜。本专利技术能够稳定的制备得到黑色和无色相间的二氧化碳基生物降解地膜，从而延长二氧化碳基生物降解地膜在有滴灌带情况的使用寿命，而且制备方法工艺简单，可控性强。
[0007]本专利技术提供了一种用于制备地膜的粘接剂，所述粘接剂包括PPC/PBAT嵌段共聚物；
[0008]所述粘接剂为制备地膜过程中的热熔过程的粘接剂。
[0009]优选的，所述地膜包括黑色和无色相间的地膜；
[0010]所述粘接剂为可生物降解粘接剂；
[0011]所述粘接剂为至少两种分子量以上的PPC/PBAT嵌段共聚物的混合物；
[0012]所述PPC/PBAT嵌段共聚物由末端基为羟基的PPC二元醇与末端基为羧基的PBAT二元酸缩聚制备得到。
[0013]优选的，所述粘接剂为制备地膜过程中的热熔过程中，用于粘接黑色部分和无色部分的粘接剂；
[0014]所述粘接剂中至少有一种PPC/PBAT嵌段共聚物的数均分子量为4～6kg/mol，且至少有一种PPC/PBAT嵌段共聚物的数均分子量为20～60kg/mol；
[0015]所述数均分子量为4～6kg/mol的PPC/PBAT嵌段共聚物与所述数均分子量为20～60kg/mol的PPC/PBAT嵌段共聚物的质量比为1：(0.5～1)。
[0016]优选的，所述PPC/PBAT嵌段共聚物，具有如式(I)所示的结构；
[0017][0018]其中，n为0.4～0.85，x为0.25～0.48；
[0019]所述a嵌段与b嵌段的摩尔比为1：(0.5～2)；
[0020]所述PPC/PBAT嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：
[0021]a)将PPC二元醇、PBAT二元酸和催化剂混合后，在真空条件下，进行缩聚反应，得到PPC/PBAT嵌段共聚物。
[0022]优选的，所述PPC二元醇的数均分子量为1.5～2kg/mol；
[0023]所述PBAT二元酸的数均分子量2～2.2kg/mol；
[0024]所述催化剂包括钛酸四正丁酯或钛酸四异丙酯；
[0025]所述真空的真空度为15～150Pa；
[0026]所述缩聚反应的温度为120～150℃；
[0027]所述缩聚反应的时间为2～8h。
[0028]本专利技术提供了一种黑色和无色相间的地膜，包括黑色部分和无色部分，按原料质量份数计，
[0029]黑色部分，包括：
[0030][0031]无色部分，包括：
[0032][0033][0034]优选的，所述PPC的数均分子量为100～200kg/mol；
[0035]所述PPC的分子量分布为2～3；
[0036]所述PBAT的数均分子量为70～80kg/mol；
[0037]所述PBAT的分子量分布为2～3；
[0038]所述抗氧剂包括抗氧剂1135、抗氧剂1010、抗氧剂626和抗氧剂1098中的一种或多种；
[0039]所述紫外吸收剂包括紫外吸收剂571、紫外吸收剂765、紫外吸收剂531、和紫外吸收剂234中的一种或多种；
[0040]所述光稳定剂包括光稳定剂944、光稳定剂622、光稳定剂770和光稳定剂2020中的一种或多种；
[0041]所述开口剂包括芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
[0042]优选的，所述粘接剂包括上述技术方案任意一项所述的粘接剂；
[0043]所述黑色母料，按原料质量份数计，包括：
[0044]PBAT粉 60％～65％；
[0045]炭黑 30％～35％；
[0046]芥酸酰胺 2％～4％；
[0047]硬脂酸 1％～2％；
[0048]液体石蜡 0.4％；
[0049]所述PBAT粉的粒径为0.05～1mm；
[0050]所述炭黑的粒径为42nm～60nm；
[0051]所述地膜为二氧化碳基生物降解地膜。
[0052]本专利技术还提供了一种如上述技术方案任意一项所述的黑色和无色相间的地膜的制备方法，包括以下步骤：
[0053]1)将PPC、PBAT、黑色母料、抗氧剂、紫外吸收剂和光稳定剂混合后，经过造粒，得到黑色部分改性料；
[0054]将PPC、PBAT、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、开口剂和粘接剂混合后，经过造粒，得到无色部分改性料；
[0055]2)将上述步骤得到的黑色部分改性料和无色部分改性料，分别投入吹膜机的两个螺杆中，经过吹膜后，得到黑色和无色相间二氧化碳基生物降解地膜。
[0056]优选的，所述造粒的温度为120～190℃；
[0057]所述吹膜机的螺杆温度为150～170℃；
[0058]所述吹膜机的机头温度为160～170℃；
[0059]所述黑色母料的制备方法，包括以下步骤：
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备地膜的粘接剂，其特征在于，所述粘接剂包括PPC/PBAT嵌段共聚物；所述粘接剂为制备地膜过程中的热熔过程的粘接剂。2.根据权利要求1所述的粘接剂，其特征在于，所述地膜包括黑色和无色相间的地膜；所述粘接剂为可生物降解粘接剂；所述粘接剂为至少两种分子量以上的PPC/PBAT嵌段共聚物的混合物；所述PPC/PBAT嵌段共聚物由末端基为羟基的PPC二元醇与末端基为羧基的PBAT二元酸缩聚制备得到。3.根据权利要求2所述的粘接剂，其特征在于，所述粘接剂为制备地膜过程中的热熔过程中，用于粘接黑色部分和无色部分的粘接剂；所述粘接剂中至少有一种PPC/PBAT嵌段共聚物的数均分子量为4～6kg/mol，且至少有一种PPC/PBAT嵌段共聚物的数均分子量为20～60kg/mol；所述数均分子量为4～6kg/mol的PPC/PBAT嵌段共聚物与所述数均分子量为20～60kg/mol的PPC/PBAT嵌段共聚物的质量比为1：(0.5～1)。4.根据权利要求1所述的粘接剂，其特征在于，所述PPC/PBAT嵌段共聚物，具有如式(I)所示的结构；其中，n为0.4～0.85，x为0.25～0.48；所述a嵌段与b嵌段的摩尔比为1：(0.5～2)；所述PPC/PBAT嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：a)将PPC二元醇、PBAT二元酸和催化剂混合后，在真空条件下，进行缩聚反应，得到PPC/PBAT嵌段共聚物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述PPC二元醇的数均分子量为1.5～2kg/mol；所述PBAT二元酸的数均分子量2～2.2kg/mol；所述催化剂包括钛酸四正丁酯或钛酸四异丙酯；所述真空的真空度为15～150Pa；所述缩聚反应的温度为120～150℃；所述缩聚反应的时间为2～8h。6.一种黑色和无色相间的地膜，其特征在于，包括黑色部分和无色部分，按原料质量份数计，黑色部分，包括：
无色部分，包括：7.根据权利要求6所述的地膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：高凤翔，蔡毅，王献红，周庆海，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：