一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法

文档序号:10504386阅读:790来源:国知局
一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,以PBAT、PPC、PLA、填充物、抗降解母粒、开口剂、相容剂、扩链剂及淀粉表面处理剂为原料,首先按照一定的比例称量所有原料,并对PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒进行干燥预处理,然后分批混合,通过不同失重秤送入双螺杆挤出机中进行加热熔融,经挤出、拉条、冷却、切粒、干燥得到料粒,并以铝塑包装袋进行封存。本发明制备的可降解塑料经过吹膜实验,完全可以达到地膜需求,膜厚最薄可至6μm,吹膜工艺稳定,吹膜规格可控,而且具有良好的力学性能、高保温保墒性、好的透光性以及价格相对低廉等特性,使用后掩埋地下可完全降解为水和二氧化碳,符合环保要求。
【专利说明】
一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及农用地膜材料技术领域,尤其涉及一种高保温保墒可降解农用地膜材 料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 农用地膜,地膜气密性强,地膜覆盖后能显著地减少土壤水分蒸发,使土壤湿度稳 定,并能长期保持湿润。地膜覆盖后可提高土壤温度,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,也可减少养分的淋溶、流失、挥发,提高养分的利用 率等,促进植物生长。中国十几亿人的粮食蔬菜完全自行解决,而且还可以出口,地膜不可 或缺。目前,地膜覆盖面涉及40多种农作物,并呈逐年增强趋势,且多为PE薄膜。因而,地膜 的大规模使用,带来的污染问题十分严重,如不加以解决,就无法进行正常的农业生产。一 些农业生态专家指出,"白色污染"已经超过了当地农田生态环境所能承受的限度。近年来, 各地大力推广普及测土配方施肥、高新节水等技术,但作物的增产效果基本被残膜抵消。如 何应对这一"白色灾难",需要从可回收或可降解地膜着手。然而由于投入严重不足,目前在 我国还缺少有效的残膜回收机械,以及真正实用的可降解地膜产品,治理工作难见成效。
[0003] 近年来,随着可降解农用地膜的提出,一些企业推广的可降解地膜存在保温保墒 性能不够的问题,保温方面,PBAT生物降解地膜仅在11点-16点期间具有与PE地膜相近的增 温效果,其余时间均是PE地膜覆盖土壤温度高于生物降解地膜覆盖的。利用模拟试验进行 的水分保持试验结果也显示,PBAT生物降解地膜在保水性方面明显逊于PE地膜。国内也正 在寻找可替代传统地膜的高保温保墒可降解农用地膜材料,然而以PLA为主的生物可降解 材料,强度高且脆,成膜性差;PPC虽然有良好的生物降解性和可加工性,但机械强度不高, 玻璃化转变温度低,二者在农用地膜领域均存在缺陷。PBAT成膜性能良好,具有一定的耐热 性能,符合农用地膜要求,但由于其成本较高,应用范围窄,推广进度缓慢。
[0004] 鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于提供一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,用以克 服上述技术缺陷。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法, 包含以下步骤:
[0007] (1)PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 45-98% PPC 1-25% PLA 0.5-20% 填充物 0-15%
[0008] 抗降解母粒 2_8%〇 开口剂 0,5-2%。 扩链剂 1-3? 相容剂 0-8:? 淀粉表面处理剂 Q-0,4:%b
[0009] (2)按上述质量百分比称量PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒,并根据物质特性在85 °C下 干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;
[0010] (3)按上述质量百分比称量填充物、开口剂、扩链剂、相容剂、淀粉表面处理剂,按 顺序混合均匀,备用;
[0011] (4)将上述粒料置于主喂料口,粉料根据实际情况确定,设定喂料参数,经双螺杆 挤出机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品;
[0012] 其中,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的双螺杆各段温度设定:150°0170°(:、155°(:-180°C、155°C-180°C、160°C-180°C、170°C-185°C、170°C-190°C、175°C-195°C、175°C-195 °C、175°C_195°C、160°C_185°C,机头温度:175°C_190°C,主喂料口下料速度:10kg/h-60kg/ h,侧喂料下料速度根据实际用量确定,螺杆转速:270-320r/min。
[0013] 进一步地,所述的填充物为碳酸钙、滑石粉、淀粉中的一种或几种混合物;所述的 抗降解母粒是以PBAT为载体,加入抗氧剂、光稳定剂、抗水解剂在双螺杆上进行挤出实验; 所述的开口剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、二氧化硅中的一种;所述的扩链剂为乙二醇、丙三醇、 季戊四醇、三羟甲基乙烷、木糖醇和山梨醇中的一种;所述的相容剂为LotaderAX8900、 ATBC、PEG、PCL、HDI中的一种;所述的表面处理剂为KH550、甘油中的一种。
[0014] 进一步地,所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉以及改性淀粉中的一种或几种;所述 的淀粉需要进行120°C真空干燥12小时-24小时;所述的淀粉表面处理剂的加入量为淀粉含 量的2.5%。,与淀粉进行高混Imin,然后120°C干燥2小时。
[0015] 进一步地,所述的LotaderAX8900为法国阿科玛公司生产的相容剂;所述的ATBC为 乙酰化柠檬酸三丁酯;所述的PEG为聚乙二醇;所述的PCL为聚己内酯;所述的HDI为六亚甲 基二异氰酸酯。
[0016]进一步地,所述的抗降解母粒中各物质组成为载体PBAT的质量百分比为75%,抗 氧剂的质量百分比为5-10%、光稳定剂的质量百分比为3-6%、抗水解剂的质量百分比为9-17%。
[0017] 进一步地,所述的抗氧剂为1010、126、627、磷酸三乙酯中的一种或两种复配;所述 的光稳定剂为炭黑、氧化锌、二氧化钛中的一种;所述的抗水解剂为碳化二亚胺、苯基缩水 甘油醚中的一种。
[0018] 进一步地,所述的抗降解母粒挤出实验的螺杆设定温度为160°(:-175°(:、165°(:-175°C、170°C-180°C、175°C-185°C、175°C-185°C、180°C-190°C、185°C-195°C、185°C-195 °C、175°C-185°C、170°C_180°C,机头温度为 170°C_180°C,喂料速度为 5kg/h-20kg/h,挤出 得到抗降解母粒,经过85 °C干燥6小时。
[0019] 与现有技术相比本发明的有益效果为:本发明制备的可降解塑料经过吹膜实验, 完全可以达到地膜需求,膜厚最薄可至6μπι,吹膜工艺稳定,吹膜规格可控,而且具有良好的 力学性能、高保温保墒性、好的透光性以及价格相对低廉等特性,使用后掩埋地下可完全降 解为水和二氧化碳,符合环保要求。
【具体实施方式】
[0020] 以下,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0021] 实施例1
[0022] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的ΡΒΑΤ、10 %的抗氧剂126、5 %的光稳定剂氧化锌、10 %的抗水解剂碳化二亚胺;设定 螺杆温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机头温 度为175°C,喂料速度为5kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。
[0023]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: ΡΒ?Τ 95% PPC 3%
[0024] PLA 1. 5% 抗降解母粒 4 %。 油酸酰胺 0. 5%。
[0025] 丙三醇 1%)
[0026] 再次,按上述质量百分比称量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根据物质特性在851€ 下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分 比称量开口剂油酸酰胺、扩链剂丙三醇,直接混合均匀,备用。
[0027]最后,将上述物质全部混合均匀置于主喂料口,设定喂料参数,双螺杆各段温度设 定:150。(:、155。(:、160。(:、165。(:、175。(:、180。(:、185。(:、185。(:、190。(:、180。(:,机头温度 :188 °C,主喂料口下料速度:30kg/h,螺杆转速:270r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤 出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品进行力学性能测试及吹膜实验。
[0028] 实施例2
[0029] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、10 %的抗氧剂126、5 %的光稳定剂氧化锌、10 %的抗水解剂碳化二亚胺;设定 螺杆温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机头温 度为175°C,喂料速度为IOkg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。
[0030] 其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBiT aa:% PPC: 10% PLA 5% 木薯淀粉 4%
[0031] 抗降解母粒 7%0 油酸酰胺 0. 8%c 季戊四醇 1.5? LotaderAX8900 0.5? KH550 0. 1?
[0032] 再次,按上述质量百分比称量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根据物质特性在851€ 下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分 比称量木薯淀粉、淀粉表面处理剂KH550,淀粉进行120 °C真空干燥24小时,用淀粉表面处理 剂进行高混lmin,然后120°C干燥2小时;按上述质量百分比称量开口剂油酸酰胺、扩链剂乙 二醇、相容剂LotaderAX8900,与处理好的淀粉进行人工混合均勾,备用。
[0033] 最后,将上述物质全部混合均匀置于主喂料口,设定喂料参数,双螺杆各段温度设 定:155。(:、160。(:、160。(:、165。(:、175。(:、180。(:、180。(:、185。(:、185。(:、180。(:,机头温度 :175 °C,主喂料口下料速度:30kg/h,螺杆转速:280r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤 出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品进行力学性能测试及吹膜实验。
[0034] 实施例3
[0035]首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、7 %的抗氧剂126、3 %的光稳定剂二氧化钛、15 %的抗水解剂苯基缩水甘油醚; 设定螺杆温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机 头温度为175°C,喂料速度为15kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。 [0036]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 65% PPC 16% PLA 10% 木薯淀粉 8%
[0037] 抗降解母粒 5%〇 油酸酰胺 〇:. 8? 三羟甲基乙烷 L 5%。 HDI: 0:. 5%〇 KH550 0.21〇
[0038] 再次,按上述质量百分比称量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根据物质特性在851€ 下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分 比称量木薯淀粉、淀粉表面处理剂KH550,淀粉进行120 °C真空干燥24小时,用淀粉表面处理 剂进行高混lmin,然后120°C干燥2小时;按上述质量百分比称量开口剂油酸酰胺、扩链剂乙 二醇、相容剂LotaderAX8900,与处理好的淀粉进行人工混合均勾,备用。
[0039] 最后,将上述物质全部混合均匀置于主喂料口,设定喂料参数,双螺杆各段温度设 定:155。(:、160。(:、165。(:、170。(:、175。(:、180。(:、185。(:、185。(:、190。(:、180。(:,机头温度 :180 °C,主喂料口下料速度:40kg/h,螺杆转速:290r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤 出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品进行力学性能测试及吹膜实验。
[0040] 实施例4
[0041] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、7 %的抗氧剂627、3 %的光稳定剂炭黑、15 %的抗水解剂碳化二亚胺;设定螺杆 温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机头温度为 175°C,喂料速度为15kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。
[0042]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: ΡΒΑ? 45% PPC 25% PLA 20% 玉米淀粉 8%
[0043] 抗降解母粒 5%〇 油酸酰胺 〇. 8%。 山梨醇 2.5%。 PCL 8? 甘油 0.2%。
[0044] 再次,按上述质量百分比称量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根据物质特性在851€ 下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分 比称量玉米淀粉、淀粉表面处理剂KH550,淀粉进行120 °C真空干燥24小时,用淀粉表面处理 剂进行高混lmin,然后120°C干燥2小时;按上述质量百分比称量开口剂油酸酰胺、扩链剂乙 二醇、相容剂LotaderAX8900,与处理好的淀粉进行人工混合均勾,备用。
[0045] 最后,将上述物质全部混合均匀置于主喂料口,设定喂料参数,双螺杆各段温度设 定:165。(:、165。(:、170。(:、175。(:、180。(:、185。(:、190。(:、195。(:、190。(:、185。(:,机头温度 :183 °C,主喂料口下料速度:60kg/h,螺杆转速:3lOr/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤 出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品进行力学性能测试及吹膜实验。
[0046] 实施例5
[0047] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的TOAT、9 %的抗氧剂1010、4 %的光稳定剂炭黑、12 %的抗水解剂碳化二亚胺;设定螺 杆温度为 160°C、165°C、170°C、175°C、175°C、180°C、185°C、185°C、175°C、170°C,机头温度 为175°C,喂料速度为20kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。
[0048]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 45% PPC 20%
[0049] PLA 18% 碳酸钙 15% 抗降解母粒 8%。 芥酸酰胺 2%。
[0050] 木糖醇 3%。 PEG 5?:
[00511再次,按上述质量百分比称量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根据物质特性在851€ 下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分 比称量填充物碳酸钙、开口剂芥酸酰胺、扩链剂木糖醇、相容剂PEG,进行人工混合均匀,备 用。
[0052] 最后,将上述粒料混合均匀置于主喂料口,粉料置于侧喂料口,设定喂料参数,双 螺杆各段温度设定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 机头温度:190°C,主喂料口下料速度:60kg/h,侧喂料口下料速度:11.44kg/h,螺杆转速: 280r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品 进行力学性能测试及吹膜实验。
[0053] 实施例6
[0054] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、8 %的抗氧剂磷酸三乙酯、6 %的光稳定剂炭黑、11 %的抗水解剂碳化二亚胺; 设定螺杆温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机 头温度为175°C,喂料速度为20kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。
[0055] 其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 60% PPC 访% PLA 12% 滑石粉 10%
[0056] 抗.降解母米)i A%0 二氧化硅 1%。 丙三醇 X. 5%〇 PEG 3.5?
[0057] 再次,按上述质量百分比称量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根据物质特性在851€ 下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分 比称量填充物滑石粉、开口剂二氧化硅、扩链剂丙三醇、相容剂PEG,进行人工混合均匀,备 用。
[0058]最后,将上述粒料混合均匀置于主喂料口,粉料置于侧喂料口,设定喂料参数,双 螺杆各段温度设定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 机头温度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,侧喂料口下料速度:6.4kg/h,螺杆转速: 280r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品 进行力学性能测试及吹膜实验。
[0059] 实施例7
[0060] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、8 %的抗氧剂磷酸三乙酯、6 %的光稳定剂炭黑、11 %的抗水解剂碳化二亚胺; 设定螺杆温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机 头温度为175°C,喂料速度为20kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。
[0061] 其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 60% PPC: 12% PLA 11% 改性淀粉 5% 碳酸钙 10%
[0062] 抗降解母粒 二氧化硅 1%〇 丙三醇 5%〇 PEG 3.5% KHS5Q 0.75%
[0063] 再次,按上述质量百分比称量PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒,并根据物质特性在85 °C 下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分 比称量填充物改性淀粉、淀粉表面处理剂KH550,淀粉进行120 °C真空干燥24小时,用淀粉表 面处理剂进行高混lmin,然后120°C干燥2小时;按上述质量百分比称量填充物碳酸钙、开口 剂二氧化硅、扩链剂丙三醇、相容剂PEG,与处理好的淀粉进行人工混合均匀,备用。
[0064] 最后,将上述粒料混合均匀置于主喂料口,粉料置于侧喂料口,设定喂料参数,双 螺杆各段温度设定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 机头温度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,侧喂料口下料速度:6.4kg/h,螺杆转速: 280r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品 进行力学性能测试及吹膜实验。
[0065] 对比例1
[0066] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、8 %的抗氧剂磷酸三乙酯、6 %的光稳定剂炭黑、11 %的抗水解剂碳化二亚胺; 设定螺杆温度为160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机 头温度为175°C,喂料速度为20kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。 [0067]其次,PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: ΡΒ?Τ 76% PLA 12% 滑石粉 10%
[0068] 抗條解母粒 4? 二氧化硅 1%〇 丙三醇 1.554 PS6 3 .5%〇
[0069] 再次,按上述质量百分比称量PBAT、PLA、抗降解母粒,并根据物质特性在85°C下干 燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分比称 量填充物滑石粉、开口剂二氧化硅、扩链剂丙三醇、相容剂PEG,进行人工混合均匀,备用。
[0070] 最后,将上述粒料混合均匀置于主喂料口,粉料置于侧喂料口,设定喂料参数,双 螺杆各段温度设定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 机头温度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,侧喂料口下料速度:6.4kg/h,螺杆转速: 280r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品 进行力学性能测试及吹膜实验。
[0071] 对比例2
[0072] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、8 %的抗氧剂磷酸三乙酯、6 %的光稳定剂炭黑、11 %的抗水解剂碳化二亚胺; 设定螺杆温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机 头温度为175°C,喂料速度为20kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。 [0073]其次,PPC改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 72%
[0074] PPC 16% 滑石粉 10% 抗降解母粒 4%。 二氧化硅 1?
[0075] 丙三醇 1.5。4 PEG 3.5%〇
[0076] 再次,按上述质量百分比称量PBAT、PPC、抗降解母粒,并根据物质特性在85°C下干 燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分比称 量填充物滑石粉、开口剂二氧化硅、扩链剂丙三醇、相容剂PEG,进行人工混合均匀,备用。
[0077] 最后,将上述粒料混合均匀置于主喂料口,粉料置于侧喂料口,设定喂料参数,双 螺杆各段温度设定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 机头温度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,侧喂料口下料速度:6.4kg/h,螺杆转速: 280r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品 进行力学性能测试及吹膜实验。
[0078] 对比例3
[0079] 首先,称量抗降解母粒挤出实验原料,各物质质量占抗降解母粒总质量百分比为: 75 %的PBAT、8 %的抗氧剂磷酸三乙酯、6 %的光稳定剂炭黑、11 %的抗水解剂碳化二亚胺; 设定螺杆温度为 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,机 头温度为175°C,喂料速度为20kg/h。挤出得到抗降解母粒,经过85°C干燥6小时,备用。
[0080] 其次,未经改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 88% 滑石粉 10% 抗降解母粒 4 %。
[0081] 二氧化硅 1%。 丙三醇 1.5%〇 PEe 3.5%
[0082]再次,按上述质量百分比称量PBAT、抗降解母粒,并根据物质特性在85 °C下干燥5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用;按上述质量百分比称量填 充物滑石粉、开口剂二氧化硅、扩链剂丙三醇、相容剂PEG,进行人工混合均匀,备用。
[0083]最后,将上述粒料混合均匀置于主喂料口,粉料置于侧喂料口,设定喂料参数,双 螺杆各段温度设定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 机头温度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,侧喂料口下料速度:6.4kg/h,螺杆转速: 280r/min,经双螺杆挤出机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品。对所得产品 进行力学性能测试及吹膜实验。
[0084]表1不同条件下得到产品的性能测试数据
[0086]注:为了便于比较,以上膜性能数据均取自膜厚度为ΙΟμπι的实验薄膜。
[0087]上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以 限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术 方案的范围内。
【主权项】
1. 一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,其特征在于,包含以下步骤: (1) PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制备过程中所使用到的原料质量百分比为: PBAT 45-98% PPC 1-25% PLA 0.5-20% 填充物 0-15% 抗降解母粒 2-8%。 开口剂 0.5:-2%0 扩链剂 1-3%。 相容剂 ?-8%() 淀粉表面处理剂 0-0? 4%〇 (2) 按上述质量百分比称量PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒,并根据物质特性在85 °C下干燥 5-12小时不等,待冷却到室温,以高混搅拌机进行机械混料,备用; (3) 按上述质量百分比称量填充物、开口剂、扩链剂、相容剂、淀粉表面处理剂,按顺序 混合均匀,备用; (4) 将上述粒料置于主喂料口,粉料根据实际情况确定,设定喂料参数,经双螺杆挤出 机进行熔融、塑化、挤出、拉条、冷却、切粒,得到产品; 其中,PPC/PLA改性可降解塑料TOAT的双螺杆各段温度设定:150°C-170°C、155°C-180 °C、155°C-180°C、160°C-180°C、170°C-185°C、170°C-190°C、175°C-195°C、175°C-195°C、 175°C-195°C、160°C_185°C,机头温度:175°C-190°C,主喂料口下料速度:10kg/h-60kg/h, 侧喂料下料速度根据实际用量确定,螺杆转速:270-320r/min。2. 根据权利要求书1所述的高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,其特征在于, 所述的填充物为碳酸钙、滑石粉、淀粉中的一种或几种混合物;所述的抗降解母粒是以PBAT 为载体,加入抗氧剂、光稳定剂、抗水解剂在双螺杆上进行挤出实验;所述的开口剂为油酸 酰胺、芥酸酰胺、二氧化硅中的一种;所述的扩链剂为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、三羟甲基 乙烷、木糖醇和山梨醇中的一种;所述的相容剂为LotaderAX8900、ATBC、PEG、PCL、HDI中的 一种;所述的表面处理剂为KH5 50、甘油中的一种。3. 根据权利要求书2所述的高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,其特征在于, 所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉以及改性淀粉中的一种或几种;所述的淀粉需要进行120 °(:真空干燥12小时-24小时;所述的淀粉表面处理剂的加入量为淀粉含量的2.5%。,与淀粉 进行高混lmin,然后120 °C干燥2小时。4. 根据权利要求书2所述的高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,其特征在于, 所述的LotaderAX8900为法国阿科玛公司生产的相容剂;所述的ATBC为乙酰化柠檬酸三丁 酯;所述的PEG为聚乙二醇;所述的PCL为聚己内酯;所述的HDI为六亚甲基二异氰酸酯。5. 根据权利要求书2所述的高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,其特征在于, 所述的抗降解母粒中各物质组成为载体PBAT的质量百分比为75%,抗氧剂的质量百分比为 5-10%、光稳定剂的质量百分比为3-6%、抗水解剂的质量百分比为9-17%。6. 根据权利要求书5所述的高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,其特征在于, 所述的抗氧剂为1〇1〇、126、627、磷酸三乙酯中的一种或两种复配;所述的光稳定剂为炭黑、 氧化锌、二氧化钛中的一种;所述的抗水解剂为碳化二亚胺、苯基缩水甘油醚中的一种。7. 根据权利要求书5所述的高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法,其特征在于, 所述的抗降解母粒挤出实验的螺杆设定温度为160 °C-175 °C、165 °C-175 °C、170 °C-180 °C、 175°C-185°C、175°C-185°C、180°C-190°C、185°C-195°C、185°C-195°C、175°C-185°C、170 °C -180 °C,机头温度为170 °C -180 °C,喂料速度为5kg/h-20kg/h,挤出得到抗降解母粒,经过 85 °C干燥6小时。
【文档编号】C08K3/22GK105860459SQ201610384458
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】尹继磊, 钱志国, 陈宇, 钱毅, 朱郎晖, 陈健, 孙洁, 郭雪山, 刘威, 竺朝山, 金燕东, 王利新, 王海强, 宋佳, 杜强
【申请人】北京科方创业科技企业孵化器有限公司
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