一种聚酯生物降解地膜及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，更具体地说，是涉及一种聚酯生物降解地膜及其制备方法。

背景技术：

1、生物降解地膜在满足农作物生长需要后，在环境中能够被微生物分解最终成为水和二氧化碳，从而解决农田残膜的污染。因此，一款合适的生物降解地膜需要具备以下的特点：(1)在农作物生长周期内(120天以上)不能发生降解，即要有优异的耐候性；(2)最终能够被微生物分解，及所用原料必须是可生物降解的；(3)膜材料需要有优异的水汽阻隔性能和保湿增墒的能力。

2、但是，目前市面上的产品普遍存在耐候性不足及水汽阻隔性能差的问题。首先是生物降解地膜耐候性：目前地膜的配方中，主体树脂主要是苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(pbat)、二氧化碳-环氧丙烷共聚物(ppc)、聚己内酯(pcl)、聚乳酸(pla)等，再搭配上光稳定剂、分散剂、颗粒开口剂、疏水填料、硅烷偶联剂等功能性助剂，现有技术主要是通过筛选稳定剂及功能助剂的方法来提升产品的耐候性，但实际上最大的问题是主体聚酯树脂太容易水解，从而导致耐候性不足，因此市场产品效果不佳。其次是水汽阻隔性：聚酯树脂本身是极性高、亲水性强，因此水汽阻隔性差，现有技术主要是通过对填料进行表面改性，通过填料的疏水表面来提升产品的水汽阻隔性，但效果仍然不尽如人意。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚酯生物降解地膜及其制备方法，本发明提供的聚酯生物降解地膜在满足使用要求的基础上，兼具较好的耐候性及水汽阻隔性。

2、本发明提供了一种聚酯生物降解地膜，由包括以下组分的原料制备而成：

3、改性pbat 30～60重量份；

4、改性ppc 10～20重量份；

5、液体聚丁二烯5～15重量份；

6、改性碳酸钙20～40重量份；

7、硅烷偶联剂0.5～2重量份；

8、爽滑剂0.5～2重量份；

9、受阻胺光稳定剂0.5～3重量份；

10、紫外光线吸收剂0.1～2重量份；

11、受阻酚类主抗氧化剂0.5～2重量份；

12、亚磷酸酯类辅抗氧化剂0.1～1重量份。

13、优选的，所述改性pbat的制备方法具体为：

14、将质量比为(80～120)：1的pbat和耐水解助剂在70℃～90℃下搅拌反应3h～5h，随后在110℃～130℃下搅拌反应0.5h～1.5h，得到改性pbat；

15、所述改性ppc的制备方法具体为：

16、将质量比为(80～120)：1的ppc和耐水解助剂在70℃～90℃下搅拌反应3h～5h，随后在110℃～130℃下搅拌反应0.5h～1.5h，得到改性ppc。

17、优选的，所述耐水解助剂选自朗盛化学stabaxolp、stabaxoli和stabaxol if中的一种或多种。

18、优选的，所述液体聚丁二烯选自赢创polyvest 110、polyvest 130和polyvestst-e中的一种或多种。

19、优选的，所述改性碳酸钙选自欧米亚重质碳酸钙2t-ji和/或欧米亚重质碳酸钙1t-ji。

20、优选的，所述硅烷偶联剂选自信越kbm-7103、kbm-3066和kr-517中的一种或多种。

21、优选的，所述爽滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或多种。

22、优选的，所述受阻酚类主抗氧化剂选自巴斯夫irganox 1010、巴斯夫irganox1035和巴斯夫irganox 1076中的一种或多种；所述亚磷酸酯类辅抗氧化剂选自巴斯夫irgafos 168和/或巴斯夫irgafos 126。

23、本发明还提供了一种上述技术方案所述的聚酯生物降解地膜的制备方法，包括以下步骤：

24、将改性pbat和改性ppc在挤出机中混合均匀，然后加入液体聚丁二烯、改性碳酸钙和硅烷偶联剂混合均匀，最后加入爽滑剂、受阻胺光稳定剂、紫外光线吸收剂、受阻酚类主抗氧化剂和磷酸酯类辅抗氧化剂混合均匀；随后将上述混合均匀的物料挤出造粒，吹膜后得到聚酯生物降解地膜。

25、优选的，所述挤出造粒的挤出机设定为：

26、一段100℃～120℃，二段120℃～140℃，三段130℃～150℃，机头160℃。

27、本发明提供了一种聚酯生物降解地膜，由包括以下组分的原料制备而成：改性pbat 30～60重量份；改性ppc 10～20重量份；液体聚丁二烯5～15重量份；改性碳酸钙20～40重量份；硅烷偶联剂0.5～2重量份；爽滑剂0.5～2重量份；受阻胺光稳定剂0.5～3重量份；紫外光线吸收剂0.1～2重量份；受阻酚类主抗氧化剂0.5～2重量份；亚磷酸酯类辅抗氧化剂0.1～1重量份。与现有技术相比，本发明提供的聚酯生物降解地膜，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，得到的聚酯生物降解地膜在满足使用要求的基础上，兼具较好的耐候性及水汽阻隔性。

28、另外，本发明提供的制备方法工艺简单、条件易控，适合规模化生产应用。

技术特征：

1.一种聚酯生物降解地膜，其特征在于，由包括以下组分的原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的聚酯生物降解地膜，其特征在于，所述改性pbat的制备方法具体为：

3.根据权利要求2所述的聚酯生物降解地膜，其特征在于，所述耐水解助剂选自朗盛化学stabaxolp、stabaxoli和stabaxolif中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的聚酯生物降解地膜，其特征在于，所述液体聚丁二烯选自赢创polyvest 110、polyvest 130和polyvest st-e中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的聚酯生物降解地膜，其特征在于，所述改性碳酸钙选自欧米亚重质碳酸钙2t-ji和/或欧米亚重质碳酸钙1t-ji。

6.根据权利要求1所述的聚酯生物降解地膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自信越kbm-7103、kbm-3066和kr-517中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的聚酯生物降解地膜，其特征在于，所述爽滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的聚酯生物降解地膜，其特征在于，所述受阻酚类主抗氧化剂选自巴斯夫irganox 1010、巴斯夫irganox 1035和巴斯夫irganox1076中的一种或多种；所述亚磷酸酯类辅抗氧化剂选自巴斯夫irgafos 168和/或巴斯夫irgafos 126。

9.一种权利要求1～8任一项所述的聚酯生物降解地膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述挤出造粒的挤出机设定为：

技术总结
本发明提供了一种聚酯生物降解地膜，由包括以下组分的原料制备而成：改性PBAT 30～60重量份；改性PPC 10～20重量份；液体聚丁二烯5～15重量份；改性碳酸钙20～40重量份；硅烷偶联剂0.5～2重量份；爽滑剂0.5～2重量份；受阻胺光稳定剂0.5～3重量份；紫外光线吸收剂0.1～2重量份；受阻酚类主抗氧化剂0.5～2重量份；亚磷酸酯类辅抗氧化剂0.1～1重量份。与现有技术相比，本发明提供的聚酯生物降解地膜，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，得到的聚酯生物降解地膜在满足使用要求的基础上，兼具较好的耐候性及水汽阻隔性。

技术研发人员：邢浩,施波,陈杨,陶小乐,何丹薇,尤羽中
受保护的技术使用者：杭州之江有机硅化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15