一种保温可生物降解渗水地膜及其制备方法与流程

本发明属于塑料薄膜，具体涉及到一种保温可生物降解渗水地膜及其制备方法。

背景技术：

1、地膜覆盖在农作物生长中使用非常广泛，地膜覆盖最重要的作用是增温保墒，抑制杂草生长，普通地膜在农作物生长初期，能很好满足农作物生长要求，但到了中期，因地膜的透气功能非常弱，往往采用人工的方法，通过划破地膜来增加地膜的透气功能。到了后期，传统普通地膜被作物根系缠绕的地膜和其他小块残膜，无法有效回收，会造成土壤白色污染。可降解地膜因具有优异的降解性能近年来在农业中得到广泛应用，但仍存在较多问题。

2、目前应用在农业中的可降解薄膜的气密性强，在夏天温度较高时，薄膜内部的温度会过高，容易导致在育苗阶段的植株烧苗；地膜覆盖后能减少土壤水分蒸发，但现有的可降解地膜大多不具备渗水功能，在天气下雨时，雨水均不能透过薄膜进入土壤中，使得地膜覆盖中生长的植物不能有效地利用雨水来对其所需水分进行补充，而必需进行人工浇灌；另外，为了降解成本，地膜中会添加大量的无机填料，导致地膜的导热系数增大，从而会在一定程度降低地膜的保温性能。

3、中国专利cn108513844a公开了一种单向渗水自粉碎地膜生产及使用方法，在低密度线性聚乙烯中加入一定质量分数的十二碳醇酯、α-环糊精，通过定量输送器按照一定比例加入螺杆挤出机通过上牵引由模口中部通风吹出，模口温度控制在250℃～260℃，温度超过250℃时十二碳醇酯沸腾，扩张环糊精从而在膜内形成空穴，这种地膜使用的低密度线性聚乙烯是不可降解塑料，会污染环境，同时，由于加工温度较高从而浪费能源，另外所制备得到的地膜内的空穴尺寸较大，会使材料的整体力学性能下降。

4、中国专利cn110079070a公开了一种降解渗水农田覆盖薄膜的加工工艺及其应用，采用马铃薯粉、乳酸钙、贝壳粉等生物钙先制备亲水性渗水助剂，然后将制备的亲水性渗水助剂再与可降解材料吹膜，采用分段式钢芯外浇注聚氨酯弹性体砂面摩擦浮辊将坯膜和坯膜中的亲水性渗水助剂粒子两面的膜挤轧和摩擦后，形成了形成纵横交错的微米级线性微孔透气膜，但这种物理挤轧的方法会导致膜内产生较多的裂纹，影响膜的整体性能，同时这种物理挤轧的压力有限，不能使膜内的所有亲水性渗水助剂都被有效的挤轧产生微裂纹，其渗水效果不理想。

5、因此，开发一种渗水效果好且具有调温、调湿、调气和全生物降解等功能的地膜具有极大的现实意义与价值。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、本发明的其中一个目的是提供一种保温可生物降解渗水地膜，该地膜比传统地膜具有更好的增温保墒功能，同时该地膜通过均匀分散在材料内部的多孔结构材料形成的渗水通道，具有长期渗水功能，可有效解决半干旱地区地膜内植物缺水的问题；另外，该地膜具有优异的生物降解性，可通过自然降解为水和二氧化碳，在土壤中残留的有害物质为零，完全无毒。

4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种保温可生物降解渗水地膜，按重量份数计，包括pbat为30～70份、ppc为1～30份、pbs为1～20份、功能性渗水助剂为10～45份、相容剂为1～7份、润滑剂为0.5～5份、抗老化剂为0.1～1份、开口剂为0.1～1份。

5、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的一种优选方案，其中：所述相容剂为pbat-gma、pbat-mah中的一种或两种的混合物。

6、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的一种优选方案，其中：所述润滑剂为芥酸酰胺、硬酯酸中的一种或两种的混合物。

7、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的一种优选方案，其中：所述抗老化剂为uv-531、uv-770、uv-3030中的一种或多种的混合物。

8、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的一种优选方案，其中：所述开口剂为二氧化硅、ebs衍生物中的一种或多种的混合物。

9、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的一种优选方案，其中：所述功能性渗水助剂由多孔填料和填充多孔填料的亲水剂组成；

10、所述多孔填料为硅藻土、海泡石中的一种或两种，其粒径范围为50～500μm；

11、所述亲水剂为聚乙烯吡络烷酮；

12、所述多孔填料与所述亲水剂的质量比为5:1～20:1。

13、本发明的另一个目的是提供如上述所述的保温可生物降解渗水地膜的制备方法，包括，

14、提供功能性渗水助剂；

15、将所需原料进行干燥处理；

16、称取pbat、pbs、ppc、功能性渗水助剂、相容剂、润滑剂、抗老化剂、开口剂，将混合原料在室温条件下放入高混机中进行搅拌；

17、将得到的所述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、切粒，得到母粒；

18、将所得到的母粒进行干燥、经过吹膜机进行吹膜，即得到保温可生物降解渗水地膜。

19、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述进行熔融挤出，挤出机长径比为20:1～60:1，挤出机温度为一区温度80～100℃、二区温度140～180℃、三区温度140～180℃、四区温度140～180℃、五区温度160～170℃。

20、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述提供功能性渗水助剂，包括，

21、将多孔填料热处理；

22、在蒸馏水中加入经热处理过的多孔填料和聚乙烯吡络烷酮，搅拌均匀后经过超声处理，最后干燥。

23、作为本发明保温可生物降解渗水地膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述将多孔填料热处理，在600～700℃下热处理30min～120min。

24、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

25、本发明将一定比例的改性多孔填料作为功能性渗水助剂，制备得到的地膜在遇到降水时，经改性后填料的多孔材料中聚乙烯吡络烷酮会溶解在雨水中，从而利用多孔填料内部的多孔通道以及多孔填料之间形成的网络结构，最终在地膜中形成一个高效的渗水通道。所制得渗水地膜具有调温、调湿、调气和全生物降解等功能，同时比传统地膜具有更好的保温功效，更有利于农作物生长。

技术特征：

1.一种保温可生物降解渗水地膜，其特征在于：按重量份数计，包括pbat为30～70份、ppc为1～30份、pbs为1～20份、功能性渗水助剂为10～45份、相容剂为1～7份、润滑剂为0.5～5份、抗老化剂为0.1～1份、开口剂为0.1～1份。

2.如权利要求1所述的保温可生物降解渗水地膜，其特征在于：所述相容剂为pbat-gma、pbat-mah中的一种或两种的混合物。

3.如权利要求1或2所述的保温可生物降解渗水地膜，其特征在于：所述润滑剂为芥酸酰胺、硬酯酸中的一种或两种的混合物。

4.如权利要求3所述的保温可生物降解渗水地膜，其特征在于：所述抗老化剂为uv-531、uv-770、uv-3030中的一种或多种的混合物。

5.如权利要求1、2、4中任一项所述的保温可生物降解渗水地膜，其特征在于：所述开口剂为二氧化硅、ebs衍生物中的一种或两种的混合物。

6.如权利要求5所述的保温可生物降解渗水地膜，其特征在于：所述功能性渗水助剂由多孔填料和填充多孔填料的亲水剂组成；

7.如权利要求1～6中任一项所述的保温可生物降解渗水地膜的制备方法，其特征在于：包括，

8.如权利要求7所述的保温可生物降解渗水地膜的制备方法，其特征在于：所述进行熔融挤出，挤出机长径比为20:1～60:1，挤出机温度为一区温度80～100℃、二区温度140～180℃、三区温度140～180℃、四区温度140～180℃、五区温度160～170℃。

9.如权利要求7或8所述的保温可生物降解渗水地膜的制备方法，其特征在于：所述提供功能性渗水助剂，包括，

10.如权利要求9所述的保温可生物降解渗水地膜的制备方法，其特征在于：所述将多孔填料热处理，在600～700℃下热处理30min～120min。

技术总结
本发明公开了一种保温可生物降解渗水地膜及其制备方法，按重量份数计，包括PBAT为30～70份、PPC为1～30份、PBS为1～20份、功能性渗水助剂为10～45份、相容剂为1～7份、润滑剂为0.5～5份、抗老化剂为0.1～1份、开口剂为0.1～1份。本发明将一定比例的改性多孔填料作为功能性渗水助剂，所制得渗水地膜具有调温、调湿、调气和全生物降解等功能，同时比传统地膜具有更好的保温功效，更有利于农作物生长。

技术研发人员：孙静,李剑,李娟,罗珊珊,黄安荣,石敏,黄绍文,单艳茹
受保护的技术使用者：贵州省材料产业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13