[发明专利]一种光降解聚氯乙烯地膜制作方法及产品

说明书

技术领域

本发明及到高分子塑料技术领域，具体地说是一种光降解聚氯乙烯地膜制作方法及产品。

背景技术

随着农业生产和农作物科学栽培水平的逐步提高，地膜覆盖作为一项充分利用温度、光、土、水等自然资源提高产量、改善作物品质的一项重要技术措施，深受农民喜爱。但常用的聚氯乙烯地膜降解极慢，长期在土壤中积累会导致土壤通透性下降，作物根系生长受阻，吸水、吸肥不畅，影响了农作物的品质，也造成了严重的“白色污染”。光降解膜的研发已受到人们的重视旧，将光催化剂掺入到地膜塑料中，利用其光催化活性能够使地膜在太阳光的照射下发生降解，降解终产物主要是对环境友好的水和二氧化碳，以及能够被微生物降解的低分子量残留。但是目前的降解膜成本高，价格贵，且覆盖易造成农作物减产，农民很难一下接受。

石墨烯是指单层密集排列在蜂巢晶体点阵上的碳原子形成的二维平面结构。石墨烯具有比表面积大(理论比表面积高达2630m2／g)、热稳定性好(热导率约51300J／(m·K·s))、强度高(130GPa)、化学稳定性高、很高的光学透射率(97．7％)等优点，其碳原子经过sp2杂化会形成高度离域的盯电子，疏水性较强，可以通过1T一盯相互作用和疏水作用力来和目标物相结合。同时石墨烯还是零带隙材料。在常温下光电子在石墨烯平面上传输速度高于一般的导电材料。基于这些优点，目前关于石墨烯的应用已经很广泛。在光催化反应中，利用氧化石墨的比表面积大、捕获电子和转移电子的传导性强等特点，负载TiO促进催化剂表面光激发产生电子一空穴对，从而有效分解水、降解染料等。但是，目前还无人直接将廉价的氧化石墨和石墨烯用于光降解PVC地膜的研究。为此，该研究将通过在聚氯乙烯材料中加入痕量的无毒、环保二维碳光催化剂，从而可以在不提高生产成本的基础上有效提高聚氯乙烯膜光降解速率，有效减少“白色污染”。

发明内容

有针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种光降解聚氯乙烯地膜制作方法及产品，能有效提高聚氯乙烯地膜的光降解，减少白色污染。

为达到上述目的，本发明表述一种光降解聚氯乙烯地膜制作方法，其关键在于：包括以下步骤

制备氧化石墨：以石墨粉为原料制备氧化石墨；

制备石墨烯：取一定量的氧化石墨放入去离子水，超声处理１～３小时，将获得的溶液水浴加热，水浴温度控制在75～85℃；加入3～10g硼氢化钠还原，将最后的混合容易洗涤、抽滤、干燥后得到石墨烯粉末；

制备复合膜：取氧化石墨或石墨烯放入水中，超声处理１～３小时，加入聚氯乙烯和二氯乙烷强力搅拌5～8小时得到混合溶液，将混合溶液平铺在光滑面板上，烘干成型得到氧化石墨聚氯乙烯复合膜或石墨烯聚氯乙烯复合膜。

按本方案的步骤所制作的氧化石墨聚氯乙烯复合膜或石墨烯聚氯乙烯复合膜其优势在于，由于恒量的石墨烯的加人，可以使聚氯乙烯膜有效提高光催化效率。

进一步的，所述制备氧化石墨步骤如下：

按重量份计将石墨粉15～30份、过硫酸钾5～15份和五氧化二磷10～15份的混合物加入到浓硫酸中，所述浓硫酸的温度为75～90℃；

将上述混合溶液搅拌均匀，冷却5～8小时；

过滤后洗涤混合物至中性，干燥待用；

将上述干燥混合物加入到浓硫酸中，再加入40～60份高锰酸钾，然后进行30～45℃油浴，保持2～3小时；

向上述溶液中加入离子水，所述离子水分三次加入，每次间隔时间为20～30分钟；

过滤上述混合物，用浓度为10％的盐酸进行洗涤、抽滤、干燥得到氧化石墨。

优选的，所述浓硫酸的浓度为80%～95%。

优选的，所述制备石墨烯步骤中氧化石墨与去离子水形成的混合溶液中氧化石墨的浓度为（0.002～0.005）g/ml。

优选的，所述聚氯乙烯和二氯乙烷的混合溶液聚氯乙烯的浓度为0.1g/ml。

优选的，所述氧化石墨或石墨烯与聚氯乙烯的质量之比为（1～2）：500。

按上述方法制作的一种光降解聚氯乙烯地膜，按重量份计包括以下成分；聚氯乙烯250～500份，氧化石墨1～2份，二氯乙烷30～75份。

按上述方法制作的一种光降解聚氯乙烯地膜，按重量份计包括以下成分；聚氯乙烯250～500份，石墨烯1～2份，二氯乙烷30～75份。

本发明的显著效果是：由于石墨烯具有价格低廉，制备简单，生态友好，无毒无害的特点，如果能大面积推广，将有利于保护农业生态环境、促进农业可持续发展。

具体实施方式

一种光降解聚氯乙烯地膜制作方法及产品；