[发明专利]保温降解地膜组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属地面覆盖薄膜技术领域，确切地说，涉及一种保温降解地膜组合物及其制备方法。

背景技术

在气温较低的环境下使用农用地面覆盖薄膜( 以下简称地膜)，可以提高农作物的存活率，并且对农作物的生长起到催熟、增产的作用，因此被广泛应用；现有技术通常使用聚乙烯吹塑制备地膜，而聚乙烯原料都来源于石油化工产业等不可再生资源，随着石化资源的日益短缺使地膜原料的长期供应带来危机、成本也越来越高；并且，聚乙烯地膜在使用后不可降解或者需要很久才可缓慢降解，而通常如不处理会给环境带来白色污染，如通过焚烧处理将会带来大量废气污染；而且，在作物幼苗生长后期，幼苗需要顶破地膜才可以健康自由成长，使用现有的聚乙烯地膜需要人工刺破地膜协助幼苗穿透地膜生长，否则会影响作物的生长速度甚至造成作物畸形成长。

为了解决塑料制品造成的“白色污染”问题，使用环境友好的完全生物降解聚合物替代传统的石油基塑料，已成为当前研究开发的热点。

目前，国内外研究报导较多的可生物降解材料主要有微生物合成的聚羟基脂肪酸酯，聚羟基烷酸酯（PHA）等；化学合成的聚碳酸亚丙酯树脂（PPC）、聚碳酸亚丙酯树脂（PPC）、聚己内酸（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、脂肪族/ 芳香族共聚酯、脂肪族聚碳酸酯（APC）、聚乙烯醇(PVA) 、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)等，部分已经商品化。但由于发展的阶段性，现有的生物降解高分子材料存在着一定不足，如聚碳酸亚丙酯树脂较为便宜，但其熔体强度较低，导致其难以吹膜，双向拉伸所制备薄膜脆性大、撕裂强度低；其它的如聚羟基脂肪酸酯（PHA、PHB、PHBV）、脂肪族聚碳酸酯（APC）、聚乙烯醇(PVA) 等制得的膜都存在力学性能差等问题，而且传统生物降解薄膜地膜存在如下问题：白天因太阳光照射的加热效应，地膜覆盖区域内可以保持较高的气温，利于作物的生长，但是到了夜间或没有太阳光照射时，在昼夜温差大的情况下，地膜覆盖区域由于热量的散失，温度会下降很多，不利于作物的生长；因此，有必要开发一种能有效地避免降低温度的保温膜，利于生物降解塑料的大规模推广使用。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的上述不足，提供一种熔体强度高、力学性能优异、保温增温性能好的全生物降解地膜组合物及其制备方法。

本发明的目的之二在于提供上述保温降解地膜组合物的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种保温降解地膜组合物，以重量份数计，包括如下组分：

聚碳酸亚丙酯树脂（PPC） 100份，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT) 50-70份，增韧改性树脂，30-50份，保温增温助剂2-5份；成核剂0.1-1.0份。

所述成核剂为SZHD-800成核剂或者水滑石，优选牌号为SZHD-800成核剂。

其中所述PPC为聚碳酸亚丙酯树脂，是由二氧化碳和环氧丙烷聚合而成的一种热塑性高分子材料，数均分子量为20-30 万，分子量分布3-5，玻璃化温度范围为35-40℃，具有较好的生物降解性，60℃强制堆肥条件下6-12月能够完全降解。

所述的PBAT是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物， 兼具 PBA 和 PBT的特性，密度1.10～1.30 g/cm³， 玻璃化转变温度为 -25～-35℃，巴斯夫公司生产。

其中所述增韧改性树脂为低分子量聚己内酯，平均分子量为1000-3000，柔软性极佳，作为PPC、PBAT树脂的增塑增韧改性剂。

其中保温增温助剂由碳酸锶和片状功能母料复配制成，两种组分的重量比为1：（1 -2）。

其中所述碳酸锶优选片状碳酸锶，其制备方法如下：

(1) 熟料制备：将选矿富集后的天青石矿与还原煤分别破碎，并以矿煤比1∶0.4 -1∶0.6 的重量比混合，置于焙烧炉中，在1100-1150℃下焙烧1.5- 2.0 小时得到硫化锶熟料。

选矿富集后天青石矿的硫酸锶品位大于60％即可，还原煤以高炭低硫煤为佳。

在天青石矿与还原煤粉混合过程中，加入天青石矿与还原煤粉总量4-6％的水，以降低细粒天青石矿粉和煤粉的损失，同时还原过程中产生大量水煤气成分，增强还原能力。