[发明专利]一种透明多层可生物降解聚酯农膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种透明多层可生物降解聚酯农膜，所述农膜包括：外层的支撑层，中间的阻水层和内层的可控水解层，所述可控水解层中包含药剂等成分。本发明通过将所述三层不同树脂混合物经螺杆共挤出后，吹塑冷却成型，即可制得上述透明多层可生物降解聚酯农膜。本发明还公开了所述透明多层可生物降解聚酯农膜在农业生产中的应用，所述农膜同时具备保温、保湿及控草防虫作用，节省人力劳动，提高农业生产效率。

技术领域

本发明属于高分子材料加工领域，具体涉及一种透明多层可生物降解聚酯农膜及其制备方法和应用。

背景技术

农用地膜是农业生产中重要的生产资料之一，具有保水保墒、促进增收的效果。我国作为一个农业大国，是世界上农膜消耗最多、覆盖面积最大的国家。农膜覆盖技术在给我国农业生产带来巨大效率的同时，也给土壤带来严重的污染。可生物降解聚酯农膜能够在使用后一段时间内被土壤微生物降解掉，能够较好地解决传统农膜带来的污染问题。例如，中国专利文献CN104072953B介绍了PBAT/PGA/助剂的可控降解的农用地膜，发现农膜在170天后基本无明显农膜碎片。中国专利文献CN103087482A报导了由PBAT/PLA/淀粉/助剂组成的农膜，发现该农膜符合EN13432法规，能够完全降解。

用于农用地膜可生物降解树脂有PBAT、PLA、PPC等。聚碳酸亚丙酯PPC，又称为聚甲基乙撑碳酸酯，它是以二氧化碳和环氧丙烷为原料合成的一种完全可降解的环保型塑料，英文全称Polypropylene carbonate，英文缩写PPC，又称为聚甲基乙撑碳酸酯，它是以二氧化碳和环氧丙烷为原料合成的一种完全可降解的环保型塑料。其具有较好的水汽阻隔性能。PBAT属于热塑性生物降解塑料，是己二酸、丁二醇和对苯二甲酸的三元共聚物，是一种半结晶型聚合物，综合了脂肪族聚酯的优异降解性能和芳香族聚酯的良好力学性能。PBAT的加工性能与LDPE非常相似，是一种良好的膜材料。

LLA为左旋丙交酯，是PLA合成的最主要单体，meso-LA为内消旋丙交酯，其聚合物性能差，易水解，不用于PLA合成，一般作为副产物，回收后可重新用于生产丙交酯。

农膜从外观上看一般包含透明膜和不透明两大类，不透明黑色地膜可以降低地面温度，抑制杂草生长；透明地膜可以保温增湿，加快作物生长。

现有农膜主要包括黑色地膜和透明地膜，前者不透光，所以可以控制杂草生长，后者透光可以帮助土地增温增湿。还没有一种同时实现控草和增温增湿的地膜。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种透明多层可生物降解聚酯农膜(可生物降解多层农用地膜)，能够在保温增湿的同时、抑制杂草生长。同时还能自动缓释出农药制剂；节省人力劳动，提高农业生产效率。

本发明提供了一种透明多层可生物降解聚酯农膜，所述农膜包括三层：外层的支撑层，中间的阻水层和内层的水解层，所述水解层中包含药剂成分。

其中，所述内层的水解层的材料包含PLA树脂100重量份、亲水性聚合物2-30重量份、以及药剂成分1-25重量份；优选地，所述内层的水解层的材料包含PLA树脂100重量份、亲水性聚合物5-20重量份、以及药剂成分2-20重量份。

所述PLA树脂由meso-LA和LLA开环共聚合所得。

所述meso-LA和LLA共聚单体的摩尔比例为10：90～45：55；优选地，为20：80～30：70。

所述PLA树脂的数均分子量在50000-90000；优选地，为60000-80000。

所述亲水性聚合物为PEG、PVA、淀粉的一种或多种。

所述药剂的成分为除草剂、杀虫剂、植物生长调节剂等中的一种或多种。

所述水解层的膜厚度为2-5μm。