[发明专利]一种光热协同可控降解地膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地膜，特别涉及光热协同可控降解地膜及其制备方法，属于农用地膜生产及应用领域。 

背景技术

塑料地膜覆盖技术推广应用以来，使全世界的农作物适种地区在北、南半球分别向北、南推移了2°～4°（地理纬度），向高山地区推移了500～1000m海拔高度，农作物增产增收的经济效益十分显著。以我国为例，累计地膜年覆盖面积已超过2亿亩，增产粮食和经济作物年收益已超过500亿元。40多年以来，地膜覆盖技术使中国累计增产粮食及经济作物的产值已超过10000亿元，已经成为保持我国农业平稳发展、保障我国粮食安全的重大工程之一。 

虽然农用膜覆盖技术被称之为继化肥、种子之后农业的第三次“白色革命”。但是，随着地膜的大量使用，残余在耕地中的膜碎片积累越来越多，在土壤中形成阻隔层、降低透气性，阻碍种子发芽、出苗、根系发育和对水分、养分的吸收，而且随风飞扬污染环境，形成的“白色污染”或“白色灾害”一直是世界各国农业要解决的主要难题。40多年来世界各国降解地膜的研发和应用目前要解决的关键问题仍然是：①原料、辅料及加工低成本和普通地膜相当；②满足地膜使用的强度要求，特别是集约及机械化农业的要求；③环境综合降解，即光、温、水、气及生物综合作用下地表和土壤覆盖部分（如埋在土壤中的边缘部分）都能降解无残留；④原料、辅料等成分降解后对土壤、作物、环境的影响如何，特别是合成高聚物降解程度与环境容纳的程度；⑤低碳经济和低碳社会的发展对不同材料、不同降解特性地膜的选择等。根据我国的国情，我国降解塑料的主攻方向仍是农膜和地膜，结合国情开展多种原料、多种技术路线、不同地膜产品的研发，是农用膜生产行业的共性关键技术。充分利用我国天然金属氧化物资源，开发光热协同可控降解地膜的应用推广，有利于实现农业生态效益、社会效益和经济效益三者的统一，对经济与社会可持续发展有重要的应用前景和意义。 

发明内容

本发明的目的是针对已有技术方案的不足，提供一种光热协同可控降解地膜，为地膜的光热协同可控降解研究和大规模市场推广扩大应用领域。 

本发明的技术方案是：一种光热协同可控降解地膜，它的各组分的重量配比为：聚乙烯85～95份、光热催化剂1～5份、增塑剂5～10份、增容剂0.5～3份和抗氧剂0.5～2份。 

所述的光热催化剂是将金属氧化物按重量百分比Mn₃O₄ 25%、CuO 15%、NiO 10%、Co₃O₄ 50%混合磨细至60目，在马弗炉1350^oC高温下处理2小时，再加入金属氧化物总重量4%的RuO₂ 混合调制，研磨至80目得到的；所述的增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯、甘油、乙二醇中的一种或两种以上的任意组合；所述的增容剂是马来酸酐、乙烯乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸酯中的一种或两种以上的任意组合；所述的抗氧剂是防老剂AP、防老剂AH、硫代酚300和硫代酚2246-S中的一种或两种以上的任意组合。 

前述光热协同可控降解地膜的制备方法，其步骤依次是： 

A、光热催化剂制备：将金属氧化物Mn₃O₄、CuO、NiO、Co₃O₄按重量百分比混合磨细至60目，在马弗炉1350^oC高温下处理2小时，再与RuO₂调制，研磨至80目得到光热催化剂； 

B、配料预混：按重量配比取聚乙烯85～95份、光热催化剂1～5份、增塑剂5～10份、增容剂0.5～3份和抗氧剂0.5～2份，在高速混合机中高速混合15～25 min；

C、吹塑成膜：在挤出温度150～180^oC，口模温度150～170^oC，螺杆转速为20～30转/分钟的条件吹塑成膜。