【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可降解pe膜及其制备方法。本专利技术属于可降解高分子膜领域。
技术介绍
1、地膜用于地面覆盖，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，目前广泛运用于农业种植。地膜通常采用pe材质，由于其使用量大，可重复利用次数有限，pe材质本身难以降解，因此产生了大量的塑料垃圾。近年来，随着去塑化、禁塑令地推进，开发具有生物可降解的地膜替代传统地膜，是解决白色污染的根本途径。
2、pe材料的降解研究开始于20世纪70年代的英国，可降解pe膜采用物理或化学手段使薄膜可自行降解，从而解决种植园塑料堆积问题。从最初单独使用淀粉、聚乳酸作为生物降解剂，后采用二氧化钛、硬脂酸铁等光降解pe，到现在发展的光-生物双降解塑料，氧化降解塑料，但它们都仅局限于一、两种降解方法，很多降解不彻底或时间偏长，造成非完全降解，降解后形成小片状或碎片，影响作物的播种与生长，很难大规模应用。
3、考虑到上述需求，开发出一种多降解手段的pe膜，在不影响力学性能的前提下，并具有高效降解速率的pe膜的需求意愿就越来越强烈。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中农用pe地膜的“白色污染”的缺陷，提供了一种可降解pe膜的制备方法。其使用自制的可降解助剂，并与淀粉共混改性制备。在解决高分子膜降解问题的同时，提供多种降解手段，满足复杂的农业作业要求；降解后形成的有机成分可作为有机肥料，利于农作物生长。
2、本
3、本专利技术提供了一种可降解pe膜用降解添加剂的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将eva-g-gma和环氧开环剂在催化剂四丁基溴化铵的作用下进行环氧开环反应，得到中间产物；
5、(2)将中间产物、金属盐、有机配体进行配位反应，得到目标产物，即降解添加剂。
6、进一步地，所述eva-g-gma、环氧开环剂的用量比按环氧基与环氧开环剂的摩尔比为1:1添加；
7、所述四丁基溴化铵用量为反应物总质量的0.5-2.0wt％。
8、进一步地，所述环氧开环剂为邻苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或马来酸。
9、进一步地，所述中间产物、金属盐、有机配体的用量比按中间产物、有机配体中配位官能团总和与金属盐离子的摩尔比为(4-8)：1添加；
10、所述中间产物与有机配体的用量比按所含羧基的摩尔比(1-2)：(2-6)添加。
11、进一步地，所述金属盐为氯化铁、氯化锰或氯化铈；
12、所述有机配体为硬脂酸、棕榈酸或肉豆蔻酸。
13、本专利技术还提供了一种可降解pe膜用降解添加剂的制备方法所制备的降解添加剂。
14、本专利技术还提供了一种可降解pe膜，包含以下重量份的原料：
15、ldpe 60-80份；
16、lldpe 12-35份；
17、降解添加剂1.0-3.0份；
18、淀粉5-8份；
19、其他助剂0.3-0.6份；
20、其中，ldpe、lldpe、淀粉总量为100份。
21、进一步地，所述其他助剂为硬脂酸。
22、本专利技术还提供了一种可降解pe膜的制备方法，包括如下步骤：
23、s1：造粒：在密炼机中依次加入淀粉、硬脂酸、降解添加剂，在90-100℃下密炼1.0-1.5h，然后通过加入到单螺杆造粒机中，并控制单螺杆造粒机的加热区温度分别为100-105℃，105-110℃，100-105℃，模头温度为100-105℃，出模，冷却后进入切粒机，得到淀粉基粒料，备用；
24、s2：挤出-成型：将淀粉基粒料、ldpe、lldpe送入吹膜机组中，经双螺杆挤出机，螺杆145-165℃挤出，于165-175℃的磨具中吹胀，经冷却、牵引轮压、剖边、收卷和包装，得到所述可降解pe膜。
25、本专利技术的有益效果：
26、(1)本专利技术提供了一种可降解pe膜，以ldpe与lldpe为主体。ldpe与lldpe共混有利于平衡物理性能与加工工艺，对制备具有综合性能优异的材料具有积极作用。
27、(2)本专利技术提供了一种可降解pe膜，含自制的可降解助剂。其含有eva、羟基、金属配合物、苯环以及长链脂肪酸结构。
28、针对eva结构而言：首先、eva结构中含有大量的pe链结构，可与主体树脂具有优异的相容性；第二、eva结构中的va结构，可起内增塑的作用，提高材料的弹性和塑性；第三、va结构在加工及使用过程中，可分解形成醋酸结构，进一步促进材料地降解；同时va中的羰基结构为光敏基团，易发生光降解行为。
29、针对存在羟基结构：有助于pe膜在使用过程中吸收环境中的水汽，促进pe材料尤其是淀粉的潮湿降解。
30、对于金属配合物：主要以铁、锰、铈离子为核心，与含不饱和结构的羧基配位，首先上述金属离子具有光敏性，使得产品在特定紫外光波段可快速降解；而自然光环境下由于紫外光较少，可保存较长时间；第二、有机配体中含有大量的苯环或不饱和碳碳双键，本身具有光敏效果，同时可与金属离子协同增效，促进材料的快速降解。
31、对于苯环结构，存在于金属配合物中，与金属离子协同增效进行光催化降解。
32、最后为长链脂肪酸结构的有机配体，一方面其与pe链存在相同结构，有助于与主体树脂更好地相容；另一方面其羰基结构与金属离子协同增效进行光催化降解。
33、(3)本专利技术提供了一种可降解pe膜，含有淀粉。淀粉为可完全生物降解材料，提高降解速率，促进农作物的生长。
34、(4)本专利技术提供了一种可降解pe膜的制备方法，将淀粉、可降解助剂、其他助剂先造粒，避免了粉料与粒料共混不均，加工过程中易“架桥”导致产品不稳定的情况；另一方面，淀粉与硬脂酸在加工过程中同时充当改性剂与润滑剂作用，提升pe膜的力学性能。
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1.一种可降解PE膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可降解PE膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种可降解PE膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种可降解PE膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1或4所述的一种可降解PE膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：
6.一种如权利要求1-5所述的一种可降解PE膜用降解添加剂的制备方法所制备的降解添加剂。
7.一种可降解PE膜，其特征在于：包含以下重量份的原料：
8.根据权利要求7所述的一种可降解PE膜，其特征在于：
9.一种可降解PE膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种可降解pe膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可降解pe膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种可降解pe膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种可降解pe膜用降解添加剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：马贵平，周昊，霍彦君，刘庆鹏，陈肖朋，
申请(专利权)人：山东亚新塑料包装有限公司，
类型：发明
国别省市：
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