聚酯类完全生物降解地膜制造技术

技术编号:9760930 阅读:178 留言:0更新日期:2014-03-14 08:35
本发明专利技术涉及地膜,具体涉及一种聚酯类完全生物降解地膜。该地膜由如下质量百分数的原料制成:40-80%柔性降解聚酯、10-55%刚性降解聚酯、0.5-1.5%反应型增容剂、1-2%保温剂、1-2%保湿剂、0.5-1.5%耐老化剂、0.5-1%爽滑剂和0.5-3%开口剂。本发明专利技术的生物降解地膜,不含任何不能生物降解的普通塑料,也不含淀粉,可在普通LDPE吹膜机上吹塑成膜,无需对设备进行任何改造,该地膜透明性好,柔韧性好、强度高,水汽透过率低,利于保湿且保温性好。

【技术实现步骤摘要】
聚酯类完全生物降解地膜
本专利技术涉及地膜,具体涉及一种聚酯类完全生物降解地膜。
技术介绍
20世纪60年代,地膜覆盖技术在日本、欧美等国家兴起,并得到普及。自1979年以来,地膜覆盖栽培技术在我国得到了大力推广,如今地膜覆盖面积已达2.1亿亩,年消耗量超过120万吨。地膜的普及应用,尤其对于干旱、气候条件恶劣的地区,对农作物起到了保温保墒的关键性作用,使得作物产量明显增加,地膜已经逐渐成为农业中不可缺少的生产物资。与此同时,地膜残留对土壤的污染也日趋严重,由于普通地膜过薄难以回收,在土壤中100年也不降解,经过多年的累积使用,土壤中地膜残留量越来越多,据统计,新疆棉田里地膜残留量高达17.5-39.8kg/亩。土壤里的“白色污染”使得土壤板结,透气性差,水肥流转差,根系发育差,影响作物吸收水份养分,种子播种到地膜残片上也无法发芽等,如果不能及时治理地膜污染问题,我们的土地很快就不能种植了。以往的文献中有很多关于降解地膜的报道,可几乎很多都是利用普通塑料LDPE或聚乙烯醇PVA,加淀粉、碳酸钙或光敏剂,使其变成碎片,达到“崩解”的目的,而不是真正的降解,这种崩解的碎片仍为普通塑料,碎片对土壤的污染更为严重。我们知道,淀粉分子量链上有大量的羟基,是一种亲水性很好的材料,即使通过改性手段,将淀粉上部分羟基酯化或醚化,但是大量的羟基仍然使其具有良好的吸湿性,而且淀粉与树脂共混吹膜,薄膜微观上会存在微孔,因此,加入淀粉,不但会影响薄膜透明性,也会降低其保水性。同时,聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性材料,并非真正的生物降解材料,与淀粉、水、甘油有着良好的相容性,很多人往往利用它水溶性以及与淀粉相容性好的特点,将PVA与淀粉共混成膜,认为它就是完全生物降解的,事实上并非如此,而且该薄膜更难保证较好的保水性。CN101812187A 和 CN101831097A、CN101828495A 提出的降解地膜中分别加入了3-4.2% 的 LDPE (MG70)和 30_65%LDPE (7042)。CN102850626A 报道的降解地膜中也加入了10-20%聚乙烯、10-20%聚丙烯、2-3%聚乙烯醇。CN1197091和CN103289132A报道的降解地膜中分别加入了 5-2%和25-35%的聚乙烯醇。CN1260115报道了一种含有农药Clomazone和屠莠胺的聚乙烯地膜。CN103242561A、CN101280116、CN101589681 和 CN101362862 报道的降解地膜都是以聚乙烯醇为成膜剂,加入淀粉等共混成膜。CN102964669A和CN102660068A报道的降解地膜分别含有95-99%和98.3-99.77%线性低密度聚乙烯LLDPE7042。CN102599030A提到的降解地膜以丙烯酸酯乳液、硅胶液或聚氨酯等普通不降解塑料为载体。CN170395报道的地膜以废旧棉、棉布、废纸、纸板等为原料,CN101884292A和CN101712805A提到的地膜以粉状土壤、黑色腐植酸粉为原料,进行粉碎混炼机混炼后制成压制成地膜,该地膜虽然是完全生物降解的,可生产方法困难,重复性差,透明性差,保温性和保水性差,而且降解速率难以控制,难以大面积推广。CN101565514和CN102475046A虽然分别报道了以改性淀粉或热塑性淀粉、可降解聚合物或聚烃基脂肪酸酯(PHA)为原料的降解地膜,但权利要求书中并未对可降解聚合物进行进一步描述,而且以淀粉为主要材料的地膜,同样存在透明性差、保温性和保水性差、降解速率难控制等缺点,难以推广。目前,通用的生物降解标准为ENl3432和ASTM D6400,符合这些降解标准,生物降解材料有聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHAs)、二氧化碳共聚物(PPC)等。利用生物降解塑料替代传统的PE和PVA材料,制备成完全生物降解的地膜,可以解决农田里白色污染的问题,具有重大的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚酯类完全生物降解地膜,该地膜透明性、保温性和保水性好,能够完全生物降解。本专利技术所述的聚酯类完全生物降解地膜,由如下质量百分数的原料制成:40-80%柔性降解聚酯、10-55%刚性降解聚酯、0.5-1.5%反应型增容剂、1_2%保温剂、1-2%保湿剂、0.5-1.5%耐老化剂、0.5-1%爽滑剂和0.5-3%开口剂。所述的柔性降解聚酯的断裂伸长率> 100%,包括聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯(PBST)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸-丁二醇酯(PBSA)中的一种或几种。所述的刚性降解聚酯的断裂伸长率< 100%,包括聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚羟基丁酸-戊酸共聚酯(PHBV)中的一种或几种。 所述的反应型增容剂为恶唑啉类化合物,优选2-甲基-2-恶唑啉、2-乙基-2-恶唑啉、2,2’ -(1,3-亚苯基)_ 二恶唑啉、4,4- 二甲基恶唑啉、2-乙基-4,4- 二甲基-2-恶唑啉、2-苯基-4,4-二甲基-2-恶唑啉、2,2'-双(2-恶唑啉)、2,2’-异丙亚基双(4-苯基-2-恶唑啉)、2,2-(1,4-亚苯基)二恶唑啉或2,4,5-三甲基-3-恶唑啉。所述的保温剂为层状无机化合物,为水滑石、蒙脱土或云母粉中的一种或多种,目数为 3000-10000 目。所述的保湿剂为羟甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素钠或羧甲基淀粉钠。所述的耐老化剂为抗氧剂、紫外线吸收剂和光稳定剂的混合物,三者的质量比为0.5~2:0.5~2:1 o所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比1:1混配;受阻酚类抗氧剂:主要包括1010(四[(6-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戍四醇酯)、1076 ((6 - (3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)、1024 (N,N,-双[(6-(3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼)、1098( N,N’ -双-(3-(3, 5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)、245 (二缩三乙二醇双[P - (3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯])、3114 (I, 3,5-三(3,5- 二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸)、1135 ( P -(3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯)、1330( 1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5- 二叔丁基_4_羟基苯甲基)苯)、1520 (2,4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚);亚磷酸酯类抗氧剂:主要包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三异丙酯、亚磷酸三苯酯、168 (三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)、626 (双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯)。所述的紫外线吸收剂为二苯甲酮类或苯丙三氮唑类;二苯甲酮类:主要包括UV-O (2,4-二羟基二苯甲酮)、UV-9 (2_羟基_4_甲氧基二苯甲酮)、UV-531 (2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮);苯丙三氮唑类:主要包括UV-P (2- (2 z -羟基-5 ^ -甲基苯基)苯并三氮唑)、UV-326 (2-(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于由如下质量百分数的原料制成:40?80%柔性降解聚酯、10?55%刚性降解聚酯、0.5?1.5%反应型增容剂、1?2%保温剂、1?2%保湿剂、0.5?1.5%耐老化剂、0.5?1%爽滑剂和0.5?3%开口剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于由如下质量百分数的原料制成: 40-80%柔性降解聚酯、10-55%刚性降解聚酯、0.5-1.5%反应型增容剂、1_2%保温剂、1-2%保湿剂、0.5-1.5%耐老化剂、0.5-1%爽滑剂和0.5-3%开口剂。2.根据权利要求1所述的聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于:所述的柔性降解聚酯的断裂伸长率> 100%,为聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯、聚丁二酸-丁二醇酯或聚丁二酸-己二酸-丁二醇酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于:所述的刚性降解聚酯的断裂伸长率< 100%,为聚乳酸、聚乙醇酸或聚羟基丁酸-戊酸共聚酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于:所述的反应型增容剂为恶唑啉类化合物。5.根据权利要求4所述的聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于:所述的恶唑啉类化合物为2-甲基-2-恶唑啉、2-乙基-2-恶唑啉、2,2’ - (1,3-亚苯基)-二恶唑啉、4,4- 二甲基恶唑啉、2-乙基-4,4- 二甲基-2-恶唑啉、2-苯基-4,4- 二甲基-2-恶唑啉、2,2'-双(2-恶唑啉)、2,2’ -异丙亚基双(4-苯基-2-恶唑啉)、2,2-(1, 4-亚苯基)二恶唑啉或2,4, 5-三甲基-3-恶唑啉。6.根据权利要求1所述的聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于:所述的保温剂为层状无机化合物,为水滑石、蒙脱土或云母粉中的一种 或多种,目数为3000-10000目。7.根据权利要求1所述的聚酯类完全生物降解地膜,其特征在于:所述的保湿剂为羟...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈景清陈考
申请(专利权)人:浙江渤海卫生用品有限公司
类型:发明
国别省市:

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