[发明专利]一种草粉基可降解农用地膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种草粉基可降解农用地膜及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

农用塑料地膜是在20世纪50年代开始被在农业生产中采用的。我国于1978年从日本引进农用地膜，并在国内的农作物种植中广泛采用。为了充分利用地膜的增产作用，并消除塑料地膜带来的农田地力下降和环境污染的问题，发达国家相继开始研究可降解地膜。

目前，主要的可降解地膜包括有：生物降解地膜、光降解地膜、光/生物降解地膜和利用植物纤维制成的可降解地膜。然而现有的上述这类地膜的力学性能和耐水性能差，降解诱导期和降解速率慢，且不可控，降解后的物质无法起到肥田作用。

发明内容

本发明目的是：提供一种力学性能和耐水性能优异，且可根据不同地区和气候条件及作物品种控制降解速率的可变废为宝的草粉基可降解农用地膜。

本发明的技术方案是：一种草粉基可降解农用地膜，其特征在于包括有按重量100份计的如下组分作为原料：

草粉 45～55份；

乙烯丙烯酸共聚物树脂，也即EAA树脂 5～15份；

含环氧基的有机硅丙烯酸树脂 5～15份；

有机硅树枝型树脂单体 1～5份；

环氧大豆油 1～3份；

聚乙烯蜡 1～3份；

二氧化钛 1～3份；

碳酸钙 1～4份；

聚乙烯 15～30份；

马来酸酐接枝改性聚乙烯 5～15份；

光降解母粒 0.1～0.6份；

吸湿母粒 0.3～1.5份。

进一步的，本发明中所述的草粉为杂交狼尾草草粉、狼尾草草粉、麦草草粉、芦竹粉、毛白杨草粉中的任一种，粒径在200～500目。

进一步的，本发明中所述的乙烯丙烯酸共聚物树脂(EAA树脂)为陶氏3004型号EAA树脂、杜邦2806牌号吹塑EAA树脂、杜邦2014牌号薄膜级EAA高强度树脂中的任一种。

进一步的，本发明中所述的含环氧基的有机硅丙烯酸树脂的基本结构式为：

其数均分子量5000～8000。

进一步的，本发明中所述的有机硅树枝型树脂单体其基本结构式为：

结构式中其端基Me为环氧基、甲氧基、乙氧基中的任一种，其数均分子量3000～5000。

进一步的，本发明中所述的碳酸钙、二氧化钛的粒径均在1250～1500目。

进一步的，本发明中所述的聚乙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的任一种或两种以上的混合物。

进一步的，本发明中所述的马来酸酐接枝改性聚乙烯的马来酸酐接枝率(％)为0.7～1.8，被接枝的聚乙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的任一种。

需指出的是本发明中所述环氧大豆油、聚乙烯蜡均为市售产品，起增塑、润滑剂作用；所述的光降解母粒为d2w，Symphony环保公司产品；吸湿母粒为市售产品，添加量视原料的干燥情况而定，通常少量加入。

本发明同时提供上述草粉基可降解农用地膜的制备方法，其特征在于以生产100公斤所述草粉基可降解农用地膜计，包括下述步骤：

1)在一台100升的密炼机中加入草粉45～55公斤、乙烯丙烯酸共聚物树脂(EAA树脂)5～15公斤、含环氧基的有机硅丙烯酸树脂5～15公斤、有机硅树枝型树脂单体1～5公斤、环氧大豆油1～3公斤、聚乙烯蜡1～3公斤、二氧化钛1～3公斤、碳酸钙1～4公斤，在110～125℃条件下密炼1.5～2.5小时，然后倒入双锥加料器加入到单螺杆造粒机，单螺杆造粒机三个加热区温度分别控制在120～125℃，125～135℃，125～135℃，模头温度控制在130～135℃，出模头后进入气垫风冷，冷却后进入切粒机，得改性草粉母料；

2)以聚乙烯15～30公斤、马来酸酐接枝改性聚乙烯5～15公斤、光降解母粒0.1～0.6公斤在拌料机中混合均匀后进入双螺杆造粒机进行常规造粒，加热区的温度设定一区130～140℃、二区150～160℃、三区175～185℃；加热区的温度高低视聚乙烯单体情况而定，冷却后进入切粒机，得光降解树脂；