一種全降解生物地膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于全降解生物地膜材料領(lǐng)域，特別涉及超支化聚己內(nèi)酯/聚乙烯醇復合薄膜的制備方法。選用分子鏈上存在大量羧基與羥基的超支化聚己內(nèi)酯作為聚乙烯醇的主增塑劑，可以有效地降低聚乙烯醇的熔融溫度，同時解決了小分子增塑劑在自然環(huán)境下的遷移問題，保持了地膜的使用持久性與產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。本發(fā)明制備出的農(nóng)用地膜性能良好，能夠完全被微生物降解，不會給自然環(huán)境造成任何影響。
【專利說明】一種全降解生物地膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于全降解生物地膜材料領(lǐng)域，特別涉及超支化聚己內(nèi)酯/聚乙烯醇復合薄膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)用地膜是用于覆蓋地面，具有提高土壤溫度，保持土壤水分，維持土壤結(jié)構(gòu)，防止害蟲侵襲作物和某些微生物引起的病害等，促進植物生長的功能。通常的農(nóng)用地膜透明或黑色PE薄膜，但在作物收獲后殘留在土壤中，難以降解對土壤造成了污染和損害，并且在制備薄膜時，塑化劑的大量使用，對人們的健康造成嚴重損害。
[0003]聚乙烯醇(PVA)是一種環(huán)境友好的人工合成高分子，在多種情況下能夠被生物分解，生成二氧化碳和水，是一種作為農(nóng)用地膜的優(yōu)良材料。在成型加工的時候，為獲得良好的流動性與產(chǎn)品的柔韌性，往往加入大量增塑劑(如乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、山梨糖醇、低分子量的聚乙烯醇、聚乙二醇等多元醇)，然而這些小分子增塑劑在戶外使用時容易被雨水遷移出聚乙烯醇薄膜，影響地膜的使用性能。而且低分子增塑劑會加速聚乙烯醇薄膜在雨水中溶解速度，影響地膜的使用時間。
[0004]超支化己內(nèi)酯分子鏈上存在大量的羧基與羥基，在與聚乙烯醇熔融共混時，超支化聚己內(nèi)酯與聚乙烯醇分子間形成氫鍵，可以降低聚乙烯醇的熔融溫度，起到塑化作用。且超支化聚己內(nèi)酯在塑化加工時，流動性 很好，可以減低組分粘度，提高薄膜的柔韌性。
[0005]本發(fā)明以超支化聚己內(nèi)酯作為主增塑劑、少量小分子多元醇為輔增塑劑，以醇解度為99%的聚乙烯醇為主要原料制備全生物降解農(nóng)用地膜。本發(fā)明所生產(chǎn)的全生物降解地膜具有自然環(huán)境下不溶解、性能可靠、生產(chǎn)方便等特點。本發(fā)明所生產(chǎn)的農(nóng)用膜最終在微生物的作用下完全分解成CO2和H2O,不會對環(huán)境造成污染，故本產(chǎn)品應(yīng)用潛力巨大，具有很好的開發(fā)前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:提供一種自然環(huán)境下不溶解、性能可靠、生產(chǎn)方便新型可降解農(nóng)用地膜的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0007]具體包括以下步驟:
[0008](I)將聚乙烯醇粉料(100份)、主增塑劑(O~50份)、輔助增塑劑(O~50份)以及輔助添加劑(5~10份)使用高速攪拌機在100°C下混合均勻；
[0009](2)將步驟(1)中制備的混合料加入到擠出造粒機中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒；
[0010](3)利用單螺桿吹膜機擠出吹塑成膜，收卷。加工溫度為:第一段溫度140~150°C，第二段溫度190~210°C，第三段溫度190~210°C，?？跍囟?80~205°C。
[0011]所述的輔助增塑劑可以為乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、山梨糖醇、低分子量的聚乙烯醇、聚乙二醇等多元醇與去離子水。[0012]所述的輔助添加劑為熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、開口機以及抗氧劑等。
[0013]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0014]1.本發(fā)明操作簡單，可連續(xù)化生產(chǎn)，效率高；
[0015]2.本發(fā)明所生產(chǎn)的聚乙烯醇薄膜在自然環(huán)境中不會水溶；
[0016]3.本發(fā)明所生產(chǎn)的農(nóng)用地膜性能可靠，柔韌性好；
[0017]4.本發(fā)明所生產(chǎn)的農(nóng)用地膜能夠完全被微生物分解，對環(huán)境無污染。
【具體實施方式】
[0018]實施例一:
[0019](1)將100份聚乙烯醇(1799)粉料、40份超支化聚己內(nèi)酯(Mw=1000Og.mor1)'10份甘油以及5份輔助添加劑使用高速攪拌機在100°C下混合均勻；
[0020](2)將步驟(1)中制備的混合料加入到擠出造粒機中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒；
[0021](3)利用單螺桿吹膜機擠出吹塑成膜，收卷。加工溫度為:第一段溫度140~150°C，第二段溫度190~210°C，第三段溫度190~210°C，?？跍囟?80~205 °C。實施例
[0022](1)將100份聚乙烯醇(1799)粉料、30份超支化聚己內(nèi)酯(Mw=1000Og ?moF1)、20份甘油以及5份輔助添加劑使用高速攪拌機在100°C下混合均勻；
[0023](2)將步驟(1)中制備的混合料加入到擠出造粒機中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒；
[0024](3)利用單螺桿吹膜機擠出吹塑成膜，收卷。加工溫度為:第一段溫度140~150°C，第二段溫度190~210°C，第三段溫度190~210°C，?？跍囟?80~205°C。實施例
[0025](1)將100份聚乙烯醇(1799)粉料、40份超支化聚己內(nèi)酯(Mw=5000g.moFO^lO份甘油以及5份輔助添加劑使用高速攪拌機在100°C下混合均勻；
[0026](2)將步驟(1)中制備的混合料加入到擠出造粒機中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒；
[0027](3)利用單螺桿吹膜機擠出吹塑成膜，收卷。加工溫度為:第一段溫度140~150°C，第二段溫度190~210°C，第三段溫度190~210°C，?？跍囟?80~205°C。
【權(quán)利要求】
1.一種全降解生物地膜的制備方法，其特征在于以下步驟: (1)將聚乙烯醇粉料、主增塑劑、輔助增塑劑以及輔助添加劑使用高速攪拌機在100°c下混合均勻； (2)將步驟(1)中制備的混合料加入到擠出造粒機中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒； (3)利用單螺桿吹膜機擠出吹塑成膜，收卷；加工溫度為:第一段溫度140~150°C，第二段溫度190~210°C，第三段溫度190~210°C，?？跍囟?80~205°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于步驟(1)所用的聚乙烯醇聚合度為1700、醇解度為99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于步驟(1)所用的主增塑劑為超支化聚己內(nèi)酯，其分子量為Mw=5000~50000g.mol'
4.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于步驟(1)中主增塑劑用量為30~50份，輔增塑劑用量為O~20份。
【文檔編號】C08K5/053GK103724901SQ201410002010
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】馬貴平, 彭呈, 聶俊, 方大為 申請人:北京化工大學常州先進材料研究院