CN109082088A - 一种生物降解覆盖地膜及其制备方法 - Google Patents

一种生物降解覆盖地膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物降解覆盖地膜及其制备方法，其配方由如下原料按重量份组成：聚乳酸10‑20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯80‑90份、改性淀粉20‑40份、马来酸酐10‑20份、扩链剂粉末3‑5份、消泡剂1‑3份、抗氧化剂1‑3份。本发明配方制得的塑料薄膜具有良好的韧性、抗化学腐蚀、综合机械性能、且该塑料薄膜可降解，不会造成环境污染。

Description

一种生物降解覆盖地膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可降解塑料，具体是一种生物降解覆盖地膜及其制备方法。
背景技术
塑料工业迅速发展，塑料已经广泛用于国民经济的各个领域，用途十分广泛。其中地膜的生产和应用已经普遍用于农业生产中，随着人们对环保意识的不断提高，可生物降解的地膜材料越来越受到关注。况且在农业生产中，现有的水稻、玉米等粮食生产必须经历育苗、插秧、灌溉、除草等多到工序，造成劳动量大，技术不好掌控，产量低等情况出现。
发明内容
本发明提供了一种生物降解覆盖地膜及其制备方法，以解决上述技术问题。
一种生物降解覆盖地膜，由如下原料按重量份组成：聚乳酸10-20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯80-90份、改性淀粉20-40份、马来酸酐10-20份、扩链剂粉末3-5份、消泡剂1-3份、抗氧化剂1-3份。
优选的，所述扩链剂粉末的制备方法为：首先将适量的扩链剂加入行星式球磨机中，设置参数为：公转速度250rpm，自转周期500rpm，时间30min，即研磨制得所述的扩链剂粉末。
优选的，所述聚乳酸的结构分子式为：
优选的，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的结构分子式为：
优选的，所述甘油酯的结构分子式为：
优选的，所述抗氧化剂为亚磷酸三壬基苯酯和偏苯三酸三辛酯按照摩尔比1:1组成的混合物。
一种生物降解覆盖地膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方准确称取聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、改性淀粉、马来酸酐、扩链剂粉末、消泡剂、抗氧化剂备用；
(2)将马来酸酐、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯均匀混合，再利用转矩流变仪，在180℃,100rpm的条件下，转矩5min，进行熔融共混，得到了共混物；
(3)将双棍开炼机的温度设置为80℃-90℃，温度达到后，加入发泡剂进行开炼拉片，待开炼均匀后，将片材切至15x10x1.5大小；
(4)再将备用的扩链剂粉、消泡剂、抗氧化剂与步骤(3)中所得的片材组成的混合料投入至高速混合混机中，加速搅拌，待搅拌温度上升后，则立即停止搅拌，再将混合料通过双螺杆挤出机进行熔融共混挤出，添料时以0.8Kg·min-1的速度将共混料添加到到双螺杆挤出机进料口中，其中，双螺杆挤出机各工作区段温度分别设置为130℃、140℃、150℃、135℃，经过熔融牵条、水冷后，再进行风干、切粒，得到混合料粒；
(5)再将单螺杆挤出机加温预热，各工作段按照125℃、135℃、150℃设定温度，连接器区温度设定为150℃，模头温度设定为155℃，模口直径为200mm，模口间隙1.0mm，螺杆长径比为30:1，将步骤(4)所得的混合料粒投入至单螺杆挤出机进料口，经过熔融挤出后，通过调节风机的风量来控制吹制膜泡的大小，等到膜泡大小稳定后，调节吹胀比为2.8，使薄膜宽幅达到900mm，通过调节主机转速和牵引速率调节薄膜的厚度为10μm，最后，将膜泡双向剖开，机械收卷，即得到所述的地膜。
本发明的有益效果：
本发明的有益效果是：本发明配方制得的塑料薄膜具有良好的韧性、抗化学腐蚀、综合机械性能、且该塑料薄膜可降解，不会造成环境污染。添加扩链剂粉末，并通过熔融共混对聚乳酸与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯进行增容改性，改善了聚乳酸在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯基体树脂中的分散性和界面相容性，使聚乳酸在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物更适宜吹塑工艺，加工生物降解地膜。以期生产出更加符合实际生产使用的生物降解地膜，同时扩链剂可以实现聚合物的链增长，有助于提高材料的力学性能，这为制备的生物降解地膜在大田实际应用起到很大作用。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
以下通过具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种生物降解覆盖地膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方准确称取聚乳酸10-20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯80-90份、改性淀粉20-40份、马来酸酐10-20份、扩链剂粉末3-5份、消泡剂1-3份、抗氧化剂1-3份备用；
其中，上述扩链剂粉末的制备方法为：首先将适量的扩链剂加入行星式球磨机中，设置参数为：公转速度250rpm，自转周期500rpm，时间30min，即研磨制得所述的扩链剂粉末；
上述聚乳酸的结构分子式为：
上述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的结构分子式为：
上述甘油酯的结构分子式为：
上述抗氧化剂为亚磷酸三壬基苯酯和偏苯三酸三辛酯按照摩尔比1:1组成的混合物；
(2)将马来酸酐、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯均匀混合，再利用转矩流变仪，在180℃,100rpm的条件下，转矩5min，进行熔融共混，得到了共混物；
(3)将双棍开炼机的温度设置为80℃-90℃，温度达到后，加入发泡剂进行开炼拉片，待开炼均匀后，将片材切至15x10x1.5大小；
(4)再将备用的扩链剂粉、消泡剂、抗氧化剂与步骤(3)中所得的片材组成的混合料投入至高速混合混机中，加速搅拌，待搅拌温度上升后，则立即停止搅拌，再将混合料通过双螺杆挤出机进行熔融共混挤出，添料时以0.8Kg·min-1的速度将共混料添加到到双螺杆挤出机进料口中，其中，双螺杆挤出机各工作区段温度分别设置为130℃、140℃、150℃、135℃，经过熔融牵条、水冷后，再进行风干、切粒，得到混合料粒；
(5)再将单螺杆挤出机加温预热，各工作段按照125℃、135℃、150℃设定温度，连接器区温度设定为150℃，模头温度设定为155℃，模口直径为200mm，模口间隙1.0mm，螺杆长径比为30:1，将步骤(4)所得的混合料粒投入至单螺杆挤出机进料口，经过熔融挤出后，通过调节风机的风量来控制吹制膜泡的大小，等到膜泡大小稳定后，调节吹胀比为2.8，使薄膜宽幅达到900mm，通过调节主机转速和牵引速率调节薄膜的厚度为10μm，最后，将膜泡双向剖开，机械收卷，即得到所述的地膜。
实施例2
一种生物降解覆盖地膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方准确称取聚乳酸10-20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯80-90份、改性淀粉20-40份、马来酸酐10-20份、扩链剂粉末3-5份、消泡剂1-3份、抗氧化剂1-3份备用；
其中，上述扩链剂粉末的制备方法为：首先将适量的扩链剂加入行星式球磨机中，设置参数为：公转速度250rpm，自转周期500rpm，时间30min，即研磨制得所述的扩链剂粉末；
上述聚乳酸的结构分子式为：
上述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的结构分子式为：
上述甘油酯的结构分子式为：
上述抗氧化剂为亚磷酸三壬基苯酯和偏苯三酸三辛酯按照摩尔比1:1组成的混合物；
(2)将马来酸酐、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯均匀混合，再利用转矩流变仪，在180℃,100rpm的条件下，转矩5min，进行熔融共混，得到了共混物；
(3)将双棍开炼机的温度设置为80℃-90℃，温度达到后，加入发泡剂进行开炼拉片，待开炼均匀后，将片材切至15x10x1.5大小；
(4)再将备用的扩链剂粉、消泡剂、抗氧化剂与步骤(3)中所得的片材组成的混合料投入至高速混合混机中，加速搅拌，待搅拌温度上升后，则立即停止搅拌，再将混合料通过双螺杆挤出机进行熔融共混挤出，添料时以0.8Kg·min-1的速度将共混料添加到到双螺杆挤出机进料口中，其中，双螺杆挤出机各工作区段温度分别设置为130℃、140℃、150℃、135℃，经过熔融牵条、水冷后，再进行风干、切粒，得到混合料粒；
(5)再将单螺杆挤出机加温预热，各工作段按照125℃、135℃、150℃设定温度，连接器区温度设定为150℃，模头温度设定为155℃，模口直径为200mm，模口间隙1.0mm，螺杆长径比为30:1，将步骤(4)所得的混合料粒投入至单螺杆挤出机进料口，经过熔融挤出后，通过调节风机的风量来控制吹制膜泡的大小，等到膜泡大小稳定后，调节吹胀比为2.8，使薄膜宽幅达到900mm，通过调节主机转速和牵引速率调节薄膜的厚度为10μm，最后，将膜泡双向剖开，机械收卷，即得到所述的地膜。
实施例3
一种生物降解覆盖地膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方准确称取聚乳酸10-20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯80-90份、改性淀粉20-40份、马来酸酐10-20份、扩链剂粉末3-5份、消泡剂1-3份、抗氧化剂1-3份备用；
其中，上述扩链剂粉末的制备方法为：首先将适量的扩链剂加入行星式球磨机中，设置参数为：公转速度250rpm，自转周期500rpm，时间30min，即研磨制得所述的扩链剂粉末；
上述聚乳酸的结构分子式为：
上述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的结构分子式为：
上述甘油酯的结构分子式为：
上述抗氧化剂为亚磷酸三壬基苯酯和偏苯三酸三辛酯按照摩尔比1:1组成的混合物；
(2)将马来酸酐、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯均匀混合，再利用转矩流变仪，在180℃,100rpm的条件下，转矩5min，进行熔融共混，得到了共混物；
(3)将双棍开炼机的温度设置为80℃-90℃，温度达到后，加入发泡剂进行开炼拉片，待开炼均匀后，将片材切至15x10x1.5大小；
(4)再将备用的扩链剂粉、消泡剂、抗氧化剂与步骤(3)中所得的片材组成的混合料投入至高速混合混机中，加速搅拌，待搅拌温度上升后，则立即停止搅拌，再将混合料通过双螺杆挤出机进行熔融共混挤出，添料时以0.8Kg·min-1的速度将共混料添加到到双螺杆挤出机进料口中，其中，双螺杆挤出机各工作区段温度分别设置为130℃、140℃、150℃、135℃，经过熔融牵条、水冷后，再进行风干、切粒，得到混合料粒；
(5)再将单螺杆挤出机加温预热，各工作段按照125℃、135℃、150℃设定温度，连接器区温度设定为150℃，模头温度设定为155℃，模口直径为200mm，模口间隙1.0mm，螺杆长径比为30:1，将步骤(4)所得的混合料粒投入至单螺杆挤出机进料口，经过熔融挤出后，通过调节风机的风量来控制吹制膜泡的大小，等到膜泡大小稳定后，调节吹胀比为2.8，使薄膜宽幅达到900mm，通过调节主机转速和牵引速率调节薄膜的厚度为10μm，最后，将膜泡双向剖开，机械收卷，即得到所述的地膜。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生物降解覆盖地膜，其特征在于，由如下原料按重量份组成：聚乳酸10-20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯80-90份、改性淀粉20-40份、马来酸酐10-20份、扩链剂粉末3-5份、消泡剂1-3份、抗氧化剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的生物降解覆盖地膜，其特征在于，所述扩链剂粉末的制备方法为：首先将适量的扩链剂加入行星式球磨机中，设置参数为：公转速度250rpm，自转周期500rpm，时间30min，即研磨制得所述的扩链剂粉末。
3.根据权利要求1所述的生物降解覆盖地膜，其特征在于，所述聚乳酸的结构分子式为：
4.根据权利要求1所述的生物降解覆盖地膜，其特征在于，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的结构分子式为：
5.根据权利要求1所述的生物降解覆盖地膜，其特征在于，所述甘油酯的结构分子式为：
6.根据权利要求1所述的生物降解覆盖地膜，其特征在于，所述抗氧化剂为亚磷酸三壬基苯酯和偏苯三酸三辛酯按照摩尔比1:1组成的混合物。
7.一种生物降解覆盖地膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按配方准确称取聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、改性淀粉、马来酸酐、扩链剂粉末、消泡剂、抗氧化剂备用；
(2)将马来酸酐、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯均匀混合，再利用转矩流变仪，在180℃,100rpm的条件下，转矩5min，进行熔融共混，得到了共混物；
(3)将双棍开炼机的温度设置为80℃-90℃，温度达到后，加入发泡剂进行开炼拉片，待开炼均匀后，将片材切至15x10x1.5大小；
(4)再将备用的扩链剂粉、消泡剂、抗氧化剂与步骤(3)中所得的片材组成的混合料投入至高速混合混机中，加速搅拌，待搅拌温度上升后，则立即停止搅拌，再将混合料通过双螺杆挤出机进行熔融共混挤出，添料时以0.8Kg·min-1的速度将共混料添加到到双螺杆挤出机进料口中，其中，双螺杆挤出机各工作区段温度分别设置为130℃、140℃、150℃、135℃，经过熔融牵条、水冷后，再进行风干、切粒，得到混合料粒；
(5)再将单螺杆挤出机加温预热，各工作段按照125℃、135℃、150℃设定温度，连接器区温度设定为150℃，模头温度设定为155℃，模口直径为200mm，模口间隙1.0mm，螺杆长径比为30:1，将步骤(4)所得的混合料粒投入至单螺杆挤出机进料口，经过熔融挤出后，通过调节风机的风量来控制吹制膜泡的大小，等到膜泡大小稳定后，调节吹胀比为2.8，使薄膜宽幅达到900mm，通过调节主机转速和牵引速率调节薄膜的厚度为10μm，最后，将膜泡双向剖开，机械收卷，即得到所述的地膜。
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