一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜及其制备方法，属于高分子材料复配改性技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料复配改性
，具体涉及一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜及其制备方法
。

技术介绍

[0002]生物降解地膜是指由生物降解塑料制备的地膜，根据降解机理及破坏形式的不同，生物降解地膜可以分为两类：添加型可生物降解地膜和完全生物降解地膜
。
[0003]添加型可生物降解地膜是指在传统的不可降解塑料中添加生物降解材料，如淀粉
、
壳聚糖等，通过混合形成部分可以降解的复合材料
。
刘再满等将淀粉与聚乙烯混合，并添加质量分数为
0.2
％
‑
0.3
％的光敏剂，制备得到淀粉质量分数为
35
％的光
/
生物降解薄膜
。
[0004]完全生物降解地膜是指在微生物的作用下可以完全分解，最终生成二氧化碳和水，无残留物质进一步污染环境的地膜，目前应用较多的完全生物降解材料包括
PBAT、PLA、PVA
等
。
以聚碳酸丁二醇酯和聚乳酸为主要原料，经双螺杆挤出机混合制得吹膜专用树脂，然后通过吹膜机制备出全生物降解
PLA/PBC
薄膜
。
[0005]现有技术中的全生物降解地膜在使用的过程中阻隔能力有限，透气性太好了，导致地膜的保温性
、
保湿性不理想
。
另外地膜的力学性能是地膜使用过程中保证其自身完整性的重要参数，因为地膜的铺设过程中会对地膜进行拉扯，如果力学性能太差，在铺设的过程中会出现破损，这样的话会造成地膜的使用成本
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜及其制备方法，解决现有技术中全生物降解地膜阻隔性差
、
力学强度低的技术问题
。
[0007]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜及其制备方法
。
[0008]一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜，按重量份计包括聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯
50
‑
65
份
、
聚甲基乙撑碳酸酯
14
‑
20
份
、
聚羟基乙酸8‑
13
份
、
改性碳酸钙
10
‑
18
份
、
改性云母
2.3
‑
3.4
份
、
偶联剂
0.7
‑
1.4
份
、
扩链剂
0.2
‑
0.5
份
、
功能助剂
2.4
‑
3.7
份
。
[0009]作为优选的，所述改性云母为用十二烷基磺酸钠改性的云母片
。
[0010]作为优选的，所述改性碳酸钙为疏水改性剂改性后的碳酸钙，将普通碳酸钙在高速混合机中干燥后与疏水改性剂表面改性后得到的，所述疏水改性剂包括硬脂酸
、
硬脂酸钙
。
[0011]作为优选的，所述改性碳酸钙的粒径为
1.5
‑3μ
m。
[0012]作为优选的，功能助剂按质量份包括抗氧剂
0.4
‑
0.7
份
、
紫外线吸收剂
0.3
‑
0.5
份
、
光稳定剂
0.5
‑
1.0
份和
/
或爽滑剂
1.2
‑
1.5
份
。
[0013]作为优选的，所述爽滑剂为芥酸酰胺
、
油酸酰胺中的一种或两种
。
所述偶联剂为碳
原子数为1‑
30
的烷基硅烷偶联剂
。
[0014]一种基于前文所述的全生物降解地膜的制备方法，包括以下步骤；
[0015]S1、
将聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯
、
聚甲基乙撑碳酸酯
、
聚羟基乙酸混合均匀后加入改性碳酸钙
、
改性云母
、
偶联剂
、
扩链剂
、
功能助剂，混合均匀后得到造粒物料；
[0016]S2、
将所述造粒原料放入挤出造粒机中进行造粒，得到地膜颗粒，所述挤出造粒机中各段的温度设置为：1‑2段
100
‑
120℃
，3‑8段
120
‑
140℃
，9‑
11
段
120
‑
140℃
，模头
155
‑
160℃
；
[0017]S3、
将所述地膜颗粒放入单螺杆吹膜机，进行吹膜，得到厚度为
20
‑
30
μ
m
全生物降解地膜，所述单螺杆吹膜机各区温度：一段的温度为
135
‑
140℃
，二段的温度为
140
‑
145℃
，三段的温度为
140
‑
145℃
，模头的温度为
150
‑
155℃。
[0018]纯
PPC
具有优良的阻隔性能，与
PBAT
共混后地膜的水蒸气阻隔性能提高，阻水性优良的
PPC
可以延长水蒸气在地膜中的透过路径
。PPC
与
PBAT
不完全相容，
PPC
颗粒在
PBAT
中的充当异相成核位点，产生了新的晶相，可以促进
PBAT
结晶
。
提高地膜的阻隔性
。
[0019]另外，聚合物分子链大量地进入到改性云母的片层之间，层间距明显增大，层与层之间的范德华力逐渐减小甚至消失，片层被剥离，无规地分散在聚合物基体中，此时，纳米无机物片层与聚合物实现了纳米尺度上的均匀混合
。
由于气体的扩散在层状纳米无机填料与聚合物基体之间进行，因此填料分散形成路径的曲折度成为影响聚合物纳米复合材料的重要因素，添加改性的云母片，能够增加水汽在薄膜中透过的路径，进一步增强地膜的阻隔能力
。
[0020]本专利技术提供的高阻隔疏水全生物降解地膜材料，以
PBAT、PPC
和
PGA
三种降解材料为基础树脂，以高疏水改性碳酸钙作为填料，利用偶联剂加强填料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高阻隔高力学性能的全生物降解地膜，其特征在于，按重量份计包括聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯
50
‑
65
份
、
聚甲基乙撑碳酸酯
14
‑
20
份
、
聚羟基乙酸8‑
13
份
、
改性碳酸钙
10
‑
18
份
、
改性云母
2.3
‑
3.4
份
、
偶联剂
0.7
‑
1.4
份
、
扩链剂
0.2
‑
0.5
份
、
功能助剂
2.4
‑
3.7
份
。2.
根据权利要求1所述的全生物降解地膜，其特征在于，所述改性云母为用十二烷基磺酸钠改性的云母片
。3.
根据权利要求1或2所述的全生物降解地膜，其特征在于，所述改性碳酸钙为疏水改性剂改性后的碳酸钙，所述疏水改性剂包括硬脂酸
、
硬脂酸钙
。4.
根据权利要求3所述的全生物降解地膜，其特征在于，所述改性碳酸钙的粒径为
1.5
‑3μ
m。5.
根据权利要求1所述的全生物降解地膜，其特征在于，功能助剂按质量份包括抗氧剂
0.4
‑
0.7
份
、
紫外线吸收剂
0.3
‑
0.5
份
、
光稳定剂
0.5
‑
1.0
份和
/
或爽滑剂
1.2
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴百雄，张建广，代威，刘勇，朱科，刘梓桐，
申请(专利权)人：湖北犇星生物新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：