[发明专利]一种全生物降解耐药地膜组合物及其制备方法

说明书

一种全生物降解耐药地膜组合物，以重量份数计，由以下成分制成：聚乳酸100份，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)50‑70份，乙酰柠檬酸乙酯，5‑10份，季戊四醇5‑10份，过硫酸铵0.1‑0.5份，抗氧剂0.1‑1份，抗紫外助剂0.5‑3份，耐药增加剂2‑10份，成核剂0.5‑2份。在过硫酸铵的引发作用下，聚乳酸与PBAT在挤出中发生交联反应，生成的组合物分子量增大，强度增加，降解缓慢，耐药性增强。

技术领域

本发明属地面覆盖薄膜技术领域，确切地说，涉及全生物降解耐药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；化学合成的聚乳酸（PLA）、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。

在农作物的生长过程中难免会受到虫害的侵扰，导致收成下降，农作物在成长过程中不可避免的要打农药，但是大部分可生物降解材料容易被农药腐蚀，使得降解地膜在作物生长期提前破裂降解，降低了地膜的使用性能，影响了作物生长。

聚乳酸的耐酸碱性与其结构有关，由于聚乳酸纤维中存在较多的酯键，因此其耐酸碱性较差，在酸或碱性条件下，将加速脂肪族聚酯的降解，从而降低该树脂的相对分子质量，市场上的农药大多为酸性或者碱性，在作物生长初期喷洒农药时容易造成聚乳酸过快过早分解，或者对聚乳酸造成溶解，破洞，影响了膜的保温效果。同时PLA 存在着脆性严重的缺点，在很大程度上限制了其应用范围；因此，有必要开发一种耐药并且韧性高的全生物降解地膜，在农作物生长前期喷洒农药时对地膜没有影响。

目前，国内外科研工作者已通过多种手段来提高 PLA 的韧性，主要包括共聚改性、添加增塑剂、加入填料以及与其他韧性聚合物共混等，其中，将 PLA 与其他韧性聚合物共混是最常用的方法之一，因为该方法在连续化工业生产中具有较高的效率。采用可降解韧性材料共混改性PLA 可以在提高PLA 韧性的同时保持材料的全生物降解性能，因此备受关注。PBAT 是由己二酸、对苯二甲酸和丁二醇三种单体共聚而制备的一种全生物降解材料，其具有优良的韧性，断裂伸长率可达 700%以上。此外，PBAT 可通过与 PLA相同的加工工艺成型，因此使用PBAT来增韧改性PLA 成为众多科研工作者的选择，但是研究表明，PLA和PBAT溶度参数相差很大，直接将二者共混易导致复合材料的相分离。

发明内容

本发明的目的之一在于现有技术的不足提供一种全生物降解耐药地膜组合物，目的之二在于提供该地膜组合物的制备方法。

本发明采用季戊四醇和过硫酸铵，使其可在加工过程中与 PLA 和PBAT发生反应，以减小两相界面间的张力，实现PLA和PBAT的高效融合，可以解决PLA 和 PBAT的界面相容性问题，同时配合其他助剂，得到的全生物降解地膜组合物生产的膜能够耐药。

本发明所述全生物降解耐药地膜组合物，以重量份数计，由以下成分制成：