一种可控生物基全降解地膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物降解材料领域，具体涉及一种可控生物基全降解地膜。
【背景技术】
[0002] 普通的农用塑料聚乙烯（PE)地膜在空气、阳光、土壤和水中非常难以分解，当年 促进农业增产的"白色革命"，今日导致农业减产、土地污染的"白色污染"。造成"白色 污染"的主要原因是农民连续多年大量使用地膜，尤其是为节省成本使用厚度低于国家标 准的超薄地膜，地膜容易破碎，且无法回收和清理，成为农田永久垃圾。残留地膜严重影响 到作物发芽生长，造成减产。
[0003] 回收地膜和开发全降解地膜是目前世界上解决地膜污染的两个方向。其中降解地 膜为农民省去了回收残膜和处理这两个环节，随着逐年提高的残膜捡拾费、废物管理费用， 这是治理白色污染最便捷的方法。然而目前已报道的很多降解薄膜绝大部分是以传统的石 油基塑料PE加上光敏剂、淀粉或碳酸钙等制备而成，其在一定的时期内可以崩解成为小碎 片，但地膜中的PE并未真正降解，对土地造成的污染更加严重。
[0004] 完全生物降解地膜由于其特殊的分子构成，在使用过程中性能稳定；使用后能在 堆肥、土壤、水和活化污泥等环境下，被微生物或动植物体内的酶最终分解为二氧化碳和 水，具有良好的生物相容性和生物可吸收性。目前国内已有金发科技、鑫富药业等企业在新 疆、云南等地开展规模全生物降解膜实验，采用的分别是脂肪族共聚酯聚己二酸-丁二酸 丁二醇酯（PBSA)、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT)等石油基生物降解塑料，试验效 果并不理想，存在力学性能差、降解周期无法调控和成本高等缺陷，另外采用的原料仍然是 石油基的塑料；而国外以法国利马格兰集团为代表Biolice可降解地膜，主成分为PBAT/淀 粉，这种地膜由于含有淀粉，耐水性差，导致地膜保温保熵的效果较差。此外这些地膜厚度 至少在12 μm以上，大大增加了地膜的成本，导致推广不顺利。
[0005] 本发明的目的是克服现有地膜的缺陷，提供一种能够降解周期可控、力学强度高 于PE地膜、地膜厚度降至6 μ m、成本相对低廉且生物基含量最高达60%的生物基全降解薄 膜，满足我国治理农业耕地"白色污染"的需要。通过对现有技术文献的检索发现，尚未见 到与本发明的技术方案相关的报道。
【发明内容】
[0006] 技术问题：本发明的目的在于提供一种可控生物基全降解地膜，该地膜具有降解 周期可控、力学强度高于PE地膜、地膜厚度降至6 μπκ成本相对低廉且生物基含量最高达 60%等特点，满足我国治理农业耕地"白色污染"的需要。
[0007] 技术方案：本发明的技术方案是：一种可控生物基全降解地膜，由以下重量份数 的原料组成：聚乳酸（PLA) 15-60份、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT) 40-85份、反应 性助剂0. 1-0. 5份、抗氧剂0. 1-0. 5份、润滑剂0. 1-0. 5份、紫外吸收剂0. 1-0. 5份和光稳 定剂0. 1-0. 5份。
[0008] 上述的反应性助剂为过氧化二苯甲酰（BPO)、过氧化二异丙苯（DCP)、过氧化2-乙 基己基酸叔戊酯（TAPO)、过氧化2-乙基己基酸叔丁酯（TBPO)、过氧化醋酸叔戊酯（ΤΑΡΑ)、 过氧化苯甲酸叔戊酯（TAPB)、过氧化二叔丁基（DTBP)或2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基过 氧基）己烷（双25)中的一种或几种。
[0009] 上述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂ΒΗΤ，亚磷酸酯类抗氧 剂168、抗氧剂626、抗氧剂亚磷酸苯酯这两类抗氧剂中的一种或几种。
[0010] 上述的润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺，油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙或环氧大 豆油中的一种或几种。
[0011] 所述的一种可控生物基全降解地膜，其特征在于所述的紫外吸收剂为UV531、 UV320、UV326或UV327中的一种或几种。
[0012] 上述的光稳定剂为光稳定剂622、光稳定剂770、光稳定剂783、光稳定剂791、光稳 定剂944或光稳定剂3853中的一种或几种。
[0013] 有益效果：与现有技术相比，本发明采用了新型反应性助剂，解决了 PLA与PBAT的 界面相容性难题，并通过调整PLA、PBAT的配比及加入其它紫外吸收剂、光稳定剂解决了降 解地膜周期可控性的难题；利用聚乳酸力学强度高的特性，结合PBAT柔韧性好的优势来开 发出以PLA多元复合改性技术为基础的，降解周期可控、地膜厚度降至6 μ m、生物基含量较 高且全生物降解的低成本农用地膜。可控生物基全降解地膜质量优良，对推动我国土壤治 污、发展生态农业方面具有广泛推广的应用前景。
【具体实施方式】
[0014] 以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离 本发明精神和实质的情况下，对本发明所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
[0015] 实施例1 :
[0016] 将60份聚乳酸（NatureWorks公司Ingeo?4032D)、40份聚对苯二甲酸-己二酸丁 二醇酯（BASF 公司Ecoflex? F BX 7011)、0· 5 份 ΒΡ0、0· 5 份抗氧剂 1010、0· 5 份 N，N-乙撑 双硬脂酰胺、〇. 5份UV531和0. 5份光稳定剂622加入高混机混合均匀后，再将混合料通过 平行同向双螺杆挤出机熔融共混反应挤出改性。将制备的改性料通过普通PE吹膜机吹膜， 厚度为12 y m，幅宽为920mm。地膜的拉伸强度为35Mpa，断裂伸长率达260 %，撕裂强度为 131N/mm。10月份将该地膜铺设于蔬菜大棚地里，90天开始出现破洞，130天地膜开始进入 大裂期，160天基本看不到地膜残片。
[0017] 实施例2:
[0018] 将45份聚乳酸（NatureWorks公司Ingeo?4032D)、55份聚对苯二甲酸-己二酸丁 二醇酯（BASF公司Ecoflcx? F BX 7011)、0· 3份DCP、0. 3份抗氧剂1076、0· 3份油酸酰胺、 0. 3份UV320和0. 3份光稳定剂770加入高混机混合均匀后，再将混合料通过平行同向双螺 杆挤出机熔融共混反应挤出改性。将制备的改性料通过普通PE吹膜机吹膜，厚度为12 μ m， 幅宽为920_。地膜的拉伸强度为32Mpa，断裂伸长率达310%，撕裂强度为119N/mm。10月 份将该地膜铺设于蔬菜大棚地里，75天开始出现破洞，110天地膜开始进入大裂期，150天 基本看不到地膜残片。
[0019] 实施例3 :
[0020] 将35份聚乳酸（NatureWorks公司Ingeo?4032D)、65份聚对苯二甲酸-己二酸丁 二醇酯（BASF公司Ecoflax? F BX 7011)、0. 2