[发明专利]农用全降解树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种全降解树脂及其制备方法和应用。

聚乙烯农用薄膜从二十世纪七十年代以来广泛应用于农业生产中。由于其既能够有效的吸收光能，又能够保持地温，防止地下水份蒸发，保护地墒，因而受到农业生产领域的普遍重视。聚乙烯农用薄膜为农业的进步和发展做出了十分重要的贡献。但是人们逐渐发现聚乙烯农用薄膜存在如下缺点：(1)造价高；(2)需要在工厂制成后再运输至田间使用；(3)在田间铺展时受环境及施工条件、施工水平影响，难度大，损伤多；(4)聚乙烯农用薄膜降解速度极慢(约200年)，如残留在土壤中，将极大的破坏土壤结构，对农作物产生副作用，形成所谓“白色污染”。针对聚乙烯农用薄膜降解速度极慢，形成所谓“白色污染”的问题，人们做出了积极的努力。八十年代，市场上出现了一种称之为可降解的聚乙烯农用薄膜。该薄膜即引起了应用领域的注意并迅速推广开来。可是这种称之为可降解的聚乙烯农用薄膜并非能完全降解，而只能部分降解。这是因为此种称之为可降解的聚乙烯农用薄膜只是在聚乙烯树脂中加入了一部分具有可降解性能的有机物后制成的。虽能起一定的降解作用，但降解速度较慢，且由于降解不完全，残留物仍在30％以上。尤其是降解后形成的大量聚乙烯碎片，较难回收，而这些碎片对土壤的结构具有更大的破坏性。也就是说，所谓“白色污染”问题并没有得到有效的解决。

针对上述聚乙烯农用薄膜和称之为可降解的聚乙烯农用薄膜存在的缺陷，本发明的目的是提供一种在土壤中可以完全降解的树脂。

本发明的另一个目的是提供上述在土壤中可以完全降解树脂的制备方法。

本发明还有一个目的是提供上述在土壤中可以完全降解树脂的使用方法。

以上三个目的的实现将为农业生产提供一种在土壤中可以完全降解的农用薄膜。

本发明提供了一种全降解的树脂，其分子结构如下：n=纤维素聚合度聚合度在400～600

本发明提供了一种全降解的树脂的制备方法。

A降解纤维素水溶液的制备

A-1原料

A-1-1纤维素  分子式：(C₆H₁₀O₅)n  n=600～1000

A-1-2降解剂  系过氧化物，如：双氧水、过硫酸钾

A-2方法

将纤维素浸入3～10％的降解剂水溶液中，温度控制在25～55℃，待纤维素全部溶解，即为反应终点：

B交联机羧基化

将上述A反应终点物加入5～10％的甲醛水溶液和5～10％的氯乙酸及少许氯化铝存在下，在50～55℃下保持4～6小时，即为反应终点。

C接枝共聚

将上述B反应终点物加入10～15％的丙烯酸和0．3～0．5％的引发剂，在68～76℃，进行游离基接枝共聚。

D胺化

将上述接枝共聚后的反应终点物用氨水调PH=7．5～8，然后在加水稀释至固体含量为20～30％。

按照A、B、C、D程序制备所得即为全降解树脂。上述全降解树脂为白色。也可加入染料，使全降解树脂呈现各种所需要的可见色。

注：本制备方法的设备为常规化工设备。

本发明还提供了上述全降解树脂的使用方法。

在使用现场，将根据实际需要所选颜色的全降解树脂按照3∶7的比例加水稀释，然后装入农用喷雾设备中。正常操作喷雾设备，将稀释后的全降解树脂均匀喷洒到所需地表或农作物上，30分钟后，即可出现一层所需颜色的薄膜。根据农作物生长的需要，可选择不同颜色的薄膜，如小麦、玉米作物田间地表选用白色透明的薄膜，果园、烟叶地表选用黑色不透明的薄膜等。

以下是喷洒成型后的薄膜的性能测定试验数据：

1、耐水性