一种可降解地膜及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种可降解地膜，由以下按照重量份的原料组成：丙烯酸改性聚乳酸35?42份、聚丁二酸丁二醇酯18?21份、聚谷氨酸24?28份、改性胶原蛋白8?12份、水杨酸苯酯0.5?1.8份、羟甲基纤维素钠0.8?1.4份、纳米氮化硅0.1?0.3份、顺丁烯二酸酐1?3份、抗氧化剂1010 1.6?2.7份、亚磷酸三苯酯2.3?2.5份、芥酸酰胺0.2?0.5份。本发明还提供了所述可降解地膜的制备方法。本发明制备的可降解地膜强度高，抗风雨能力强，且透明性良好，改善农作物生长环境，有利于提高农作物产量及农业效益，另外降解速度快，避免土壤中残留地膜，有利于环境保护。
【专利说明】
一种可降解地膜及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及农用地膜技术领域，具体是一种可降解地膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 农用地膜是现代农业生产的重要生产资料，不仅具有保湿、保水、保肥、防虫、抑草 等功能，还可以保持土壤水分、提高水分利用率，同时改善农作物生长环境，提高农作物产 量及农业效益，因此应用较为广泛。但与此同时，由于地膜的一次性使用，每年都会有大量 的残膜留在土壤里。塑料地膜在自然界中很难降解。这些地膜碎片可在土壤中形成阻隔层， 使土壤中的水、气、肥等流动受阻，造成土壤结构板结，严重危害生态环境，造成白色污染。 因此，解决残膜污染土壤问题已成为地膜覆盖栽培技术的当务之急，为了解决这一问题， 可降解地膜的研究应运而生。
[0003] 以往的文献中有很多关于降解地膜的报道，很多都是利用普通塑料，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。也有部分是利用可降解的植物纤维制成地膜，如针 叶木、阔叶木、麻、苇等多种天然原料通过造纸工艺制成纸地膜，虽然能够完全生物降解，但 抗风雨能力差、易破碎，遇雨后撕破强力大大降低，且透明性差、保温性保水性差，难以推 广。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种可降解地膜及其制备方法，以解决上述【背景技术】中提 出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种可降解地膜，由以下按照重量份的原料组成:丙烯酸改性聚乳酸35-42份、聚丁二 酸丁二醇酯18-21份、聚谷氨酸24-28份、改性胶原蛋白8-12份、水杨酸苯酯0.5-1.8份、羟甲 基纤维素钠〇. 8-1.4份、纳米氮化硅0.1-0.3份、顺丁烯二酸酐1-3份、抗氧化剂1010 1.6-2.7份、亚磷酸三苯酯2.3-2.5份、芥酸酰胺0.2-0.5份。
[0006] 作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成:丙烯酸改性聚乳酸36-41份、聚丁二酸丁二醇酯19-20份、聚谷氨酸25-27份、改性胶原蛋白9-11份、水杨酸苯酯 0.7-1.5份、羟甲基纤维素钠0.9-1.3份、纳米氮化硅0.2-0.3份、顺丁烯二酸酐1.5-2.5份、 抗氧化剂1010 1.8-2.4份、亚磷酸三苯酯2.4-2.5份、芥酸酰胺0.3-0.4份。
[0007] 作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：丙烯酸改性聚乳酸 38份、聚丁二酸丁二醇酯19份、聚谷氨酸26份、改性胶原蛋白10份、水杨酸苯酯1.2份、羟甲 基纤维素钠1.1份、纳米氮化硅0.2份、顺丁烯二酸酐1.8份、抗氧化剂1010 2.2份、亚磷酸三 苯酯2.4份、芥酸酰胺0.3份。
[0008] 所述可降解地膜的制备方法，步骤如下： 1)称取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合机中，在1600-2000转/分钟 下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入纳米氮化硅，获得第一预混料； 2) 向第一预混料加入10-12倍量的无水乙醇，升温至62-68°C，在800-1000转/分钟下搅 拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入抗氧化剂1010、亚磷酸三苯酯和芥酸酰胺，获得第二预 混料； 3) 将第二预混料降温至44-48 °C，在1200-1500转/分钟下搅拌50分钟，在搅拌过程中， 逐渐加入聚谷氨酸、羟甲基纤维素钠、顺丁烯二酸酐，获得第三预混料； 4) 将第三预混料降温至室温，在1200-1500转/分钟下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐 加入改性胶原蛋白和水杨酸苯酯，加入完毕后，继续搅拌1-2小时，获得第四预混料； 5) 将第四预混料抽滤，烘干后，放入球磨机中球墨3-5小时，获得混合粉末； 6) 将混合粉末投入挤出吹膜机中，在15-20转/分钟、140-150°C下热熔挤出吹膜，制成 筒状地膜，切割并包装。
[0009] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明制备的可降解地膜强度高，抗风雨能力强，不易破碎，且透明性良好、保温性保 水性良好，保证了地膜对农作物的保温保湿效果，改善农作物生长环境，有利于提高农作物 产量及农业效益。本发明制备的可降解地膜降解速度快，且能够降解完全，避免土壤中残留 地膜，不但有利于农作物的生长，而且有利于环境保护。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0011] 实施例1 一种可降解地膜，由以下按照重量份的原料组成:丙烯酸改性聚乳酸35份、聚丁二酸丁 二醇酯18份、聚谷氨酸24份、改性胶原蛋白8份、水杨酸苯酯0.5份、羟甲基纤维素钠0.8份、 纳米氮化硅0.1份、顺丁烯二酸酐1份、抗氧化剂1010 1.6份、亚磷酸三苯酯2.3份、芥酸酰胺 0.2份。
[0012] 所述可降解地膜的制备方法，步骤如下： 1) 称取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合机中，在1600转/分钟下搅拌 30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入纳米氮化硅，获得第一预混料； 2) 向第一预混料加入10倍量的无水乙醇，升温至62°C，在800转/分钟下搅拌30分钟，在 搅拌过程中，逐渐加入抗氧化剂1010、亚磷酸三苯酯和芥酸酰胺，获得第二预混料； 3) 将第二预混料降温至44°C，在1200转/分钟下搅拌50分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 聚谷氨酸、羟甲基纤维素钠、顺丁烯二酸酐，获得第三预混料； 4) 将第三预混料降温至室温，在1200转/分钟下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 改性胶原蛋白和水杨酸苯酯，加入完毕后，继续搅拌1小时，获得第四预混料； 5) 将第四预混料抽滤，烘干后，放入球磨机中球墨3小时，获得混合粉末； 6) 将混合粉末投入挤出吹膜机中，在15转/分钟、140 °C下热熔挤出吹膜，制成筒状地 膜，切割并包装。
[0013] 实施例2 一种可降解地膜，由以下按照重量份的原料组成:丙烯酸改性聚乳酸36份、聚丁二酸丁 二醇酯21份、聚谷氨酸24份、改性胶原蛋白10份、水杨酸苯酯0.8份、羟甲基纤维素钠1.2份、 纳米氮化硅0.3份、顺丁烯二酸酐1份、抗氧化剂1010 1.9份、亚磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰胺 0.5份。
[0014] 所述可降解地膜的制备方法，步骤如下： 1) 称取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合机中，在1900转/分钟下搅拌 30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入纳米氮化硅，获得第一预混料； 2) 向第一预混料加入12倍量的无水乙醇，升温至63°C，在800转/分钟下搅拌30分钟，在 搅拌过程中，逐渐加入抗氧化剂1010、亚磷酸三苯酯和芥酸酰胺，获得第二预混料； 3) 将第二预混料降温至45°C，在1500转/分钟下搅拌50分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 聚谷氨酸、羟甲基纤维素钠、顺丁烯二酸酐，获得第三预混料； 4) 将第三预混料降温至室温，在1500转/分钟下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 改性胶原蛋白和水杨酸苯酯，加入完毕后，继续搅拌1.5小时，获得第四预混料； 5) 将第四预混料抽滤，烘干后，放入球磨机中球墨3小时，获得混合粉末； 6) 将混合粉末投入挤出吹膜机中，在15转/分钟、150 °C下热熔挤出吹膜，制成筒状地 膜，切割并包装。
[0015] 实施例3 一种可降解地膜，由以下按照重量份的原料组成:丙烯酸改性聚乳酸38份、聚丁二酸丁 二醇酯19份、聚谷氨酸26份、改性胶原蛋白10份、水杨酸苯酯1.2份、羟甲基纤维素钠1.1份、 纳米氮化硅〇.2份、顺丁烯二酸酐1.8份、抗氧化剂1010 2.2份、亚磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰 胺0.3份。
[0016] 所述可降解地膜的制备方法，步骤如下： 1) 称取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合机中，在1800转/分钟下搅拌 30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入纳米氮化硅，获得第一预混料； 2) 向第一预混料加入11倍量的无水乙醇，升温至65°C，在900转/分钟下搅拌30分钟，在 搅拌过程中，逐渐加入抗氧化剂1010、亚磷酸三苯酯和芥酸酰胺，获得第二预混料； 3) 将第二预混料降温至46°C，在1300转/分钟下搅拌50分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 聚谷氨酸、羟甲基纤维素钠、顺丁烯二酸酐，获得第三预混料； 4) 将第三预混料降温至室温，在1400转/分钟下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 改性胶原蛋白和水杨酸苯酯，加入完毕后，继续搅拌1.5小时，获得第四预混料； 5) 将第四预混料抽滤，烘干后，放入球磨机中球墨4小时，获得混合粉末； 6) 将混合粉末投入挤出吹膜机中，在18转/分钟、145 °C下热熔挤出吹膜，制成筒状地 膜，切割并包装。
[0017] 实施例4 一种可降解地膜，由以下按照重量份的原料组成:丙烯酸改性聚乳酸42份、聚丁二酸丁 二醇酯19份、聚谷氨酸24份、改性胶原蛋白12份、水杨酸苯酯0.5份、羟甲基纤维素钠1.4份、 纳米氮化硅〇.2份、顺丁烯二酸酐2份、抗氧化剂1010 2.7份、亚磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰胺 0.3份。
[0018] 所述可降解地膜的制备方法，步骤如下： 1)称取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合机中，在2000转/分钟下搅拌 30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入纳米氮化硅，获得第一预混料； 2) 向第一预混料加入10倍量的无水乙醇，升温至62°C，在1000转/分钟下搅拌30分钟， 在搅拌过程中，逐渐加入抗氧化剂1010、亚磷酸三苯酯和芥酸酰胺，获得第二预混料； 3) 将第二预混料降温至47°C，在1500转/分钟下搅拌50分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 聚谷氨酸、羟甲基纤维素钠、顺丁烯二酸酐，获得第三预混料； 4) 将第三预混料降温至室温，在1200转/分钟下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 改性胶原蛋白和水杨酸苯酯，加入完毕后，继续搅拌1小时，获得第四预混料； 5) 将第四预混料抽滤，烘干后，放入球磨机中球墨4小时，获得混合粉末； 6) 将混合粉末投入挤出吹膜机中，在19转/分钟、143 °C下热熔挤出吹膜，制成筒状地 膜，切割并包装。
[0019] 实施例5 一种可降解地膜，由以下按照重量份的原料组成:丙烯酸改性聚乳酸42份、聚丁二酸丁 二醇酯21份、聚谷氨酸28份、改性胶原蛋白12份、水杨酸苯酯1.8份、羟甲基纤维素钠1.4份、 纳米氮化硅〇.3份、顺丁烯二酸酐3份、抗氧化剂1010 2.7份、亚磷酸三苯酯2.5份、芥酸酰胺 0.5份。
[0020] 所述可降解地膜的制备方法，步骤如下： 1) 称取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合机中，在2000转/分钟下搅拌 30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入纳米氮化硅，获得第一预混料； 2) 向第一预混料加入12倍量的无水乙醇，升温至68°C，在1000转/分钟下搅拌30分钟， 在搅拌过程中，逐渐加入抗氧化剂1010、亚磷酸三苯酯和芥酸酰胺，获得第二预混料； 3) 将第二预混料降温至48°C，在1500转/分钟下搅拌50分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 聚谷氨酸、羟甲基纤维素钠、顺丁烯二酸酐，获得第三预混料； 4) 将第三预混料降温至室温，在1500转/分钟下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入 改性胶原蛋白和水杨酸苯酯，加入完毕后，继续搅拌2小时，获得第四预混料； 5) 将第四预混料抽滤，烘干后，放入球磨机中球墨5小时，获得混合粉末； 6) 将混合粉末投入挤出吹膜机中，在20转/分钟、150 °C下热熔挤出吹膜，制成筒状地 膜，切割并包装。
[0021] 对实施例1-5所制备的可降解地膜进行性能试验，实验结果如表1所示。
[0022] 表1性能试验表
从上表可以看出，本发明制备的可降解地膜强度高、透光率良好，其在30天内只有少量 降解，保证了地膜对农作物的保温保湿效果，改善农作物生长环境，提高农作物产量及农业 效益，在30天以后，农作物已不再需要地膜的保护，地膜的存在反而阻碍农作物的生长，本 发明制备的可降解地膜在30-90天之间降解速度大大提高，且在90天时已经绝大部分降解 完毕，降解速度快，保证农作物的正常生长。
[0023]本发明制备的可降解地膜强度高，抗风雨能力强，不易破碎，且透明性良好、保温 性保水性良好，保证了地膜对农作物的保温保湿效果，改善农作物生长环境，有利于提高农 作物产量及农业效益。本发明制备的可降解地膜降解速度快，且能够降解完全，避免土壤中 残留地膜，不但有利于农作物的生长，而且有利于环境保护。
[0024]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方 式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下 作出各种变化。
【主权项】
1. 一种可降解地膜，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：丙烯酸改性聚乳酸 35-42份、聚丁二酸丁二醇酯18-21份、聚谷氨酸24-28份、改性胶原蛋白8-12份、水杨酸苯酯 0.5-1.8份、羟甲基纤维素钠0.8-1.4份、纳米氮化硅0.1-0.3份、顺丁烯二酸酐1-3份、抗氧 化剂1010 1.6-2.7份、亚磷酸三苯酯2.3-2.5份、芥酸酰胺0.2-0.5份。2. 根据权利要求1所述的可降解地膜，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：丙 烯酸改性聚乳酸36-41份、聚丁二酸丁二醇酯19-20份、聚谷氨酸25-27份、改性胶原蛋白9-11份、水杨酸苯酯0.7-1.5份、羟甲基纤维素钠0.9-1.3份、纳米氮化硅0.2-0.3份、顺丁烯二 酸酐1.5-2.5份、抗氧化剂1010 1.8-2.4份、亚磷酸三苯酯2.4-2.5份、芥酸酰胺0.3-0.4份。3. 根据权利要求2所述的可降解地膜，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：丙 烯酸改性聚乳酸38份、聚丁二酸丁二醇酯19份、聚谷氨酸26份、改性胶原蛋白10份、水杨酸 苯酯1.2份、羟甲基纤维素钠1.1份、纳米氮化硅0.2份、顺丁烯二酸酐1.8份、抗氧化剂1010 2.2份、亚磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰胺0.3份。4. 一种如权利要求1-3任一所述的可降解地膜的制备方法，其特征在于，步骤如下： 1) 称取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合机中，在1600-2000转/分钟 下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入纳米氮化硅，获得第一预混料； 2) 向第一预混料加入10-12倍量的无水乙醇，升温至62-68°C，在800-1000转/分钟下搅 拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐加入抗氧化剂1010、亚磷酸三苯酯和芥酸酰胺，获得第二预 混料； 3) 将第二预混料降温至44-48°C，在1200-1500转/分钟下搅拌50分钟，在搅拌过程中， 逐渐加入聚谷氨酸、羟甲基纤维素钠、顺丁烯二酸酐，获得第三预混料； 4) 将第三预混料降温至室温，在1200-1500转/分钟下搅拌30分钟，在搅拌过程中，逐渐 加入改性胶原蛋白和水杨酸苯酯，加入完毕后，继续搅拌1-2小时，获得第四预混料； 5) 将第四预混料抽滤，烘干后，放入球磨机中球墨3-5小时，获得混合粉末； 6) 将混合粉末投入挤出吹膜机中，在15-20转/分钟、140-150°C下热熔挤出吹膜，制成 筒状地膜，切割并包装。
【文档编号】C08L89/00GK105949737SQ201610371477
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】张辉, 郭树然, 张凤龙, 张亚君
【申请人】沧州沧硕塑业有限公司