[发明专利]一种具有可控诱导期的全生物降解地膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种具有可控诱导期的全生物降解地膜及其制备方法。本发明首先公开了一种具有可控诱导期的全生物降解地膜，包括以下质量份的各组分：100份PBAT、0.1‑5份PBAT降解速率调节剂和0.1‑5份PBAT诱导期调节剂。本发明进一步公开了上述地膜的制备方法。本发明全生物降解地膜通过调节PBAT降解速率调节剂和PBAT诱导期调节剂的用量，使诱导期控制为60天、90天和120天，经过降解性能测试，在诱导期内水蒸气透过率增加不超过20％，作物生长周期结束，诱导期相应结束，降解地膜立即进入正常降解期，满足了作物生长周期内对地膜保墒性能要求的同时，还满足了作物生长周期结束后对地膜降解性能的环保要求。

技术领域

本发明涉及地膜技术领域。更具体地，涉及一种具有可控诱导期的全生物降解地膜及其制备方法。

背景技术

自20世纪70年代末引进地膜覆盖技术以来，地膜因具有增温保墒、抗旱节水和抑制杂草等优异性能而深受广大农民朋友的喜爱，降解地膜的推出更是为解决残存地膜导致的“白色污染”问题带来了福音。然而，降解地膜在铺膜伊始就开始了其降解行为，致使地膜的保墒性能快速衰减，严重影响了降解地膜的推广和使用。目前，很多降解地膜相关厂商及科研机构都已就如何解决该问题开展了一系列工作，大多数都是添加一些对水蒸气阻隔性能好的降解塑料，但这个方法只能在降解地膜使用初期提高一定的保墒性能，而在土埋使用一段时间(十几天到1个月左右)后降解地膜出现透水性和透气性快速升高的现象，其保墒性能严重下降。因此，添加阻隔性能较好的降解塑料的方法也无法使地膜在使用周期内保持稳定可靠的保墒性能。

前期研究表明，PBAT全生物降解塑料的结晶度约为30％，无定形态PBAT的比例高达70％。无定形部分的PBAT分子链排布不规整、不紧密，分子间相互作用力较弱，水等小分子容易进入该无定形区域，导致微生物容易在该区域附着，因此这些无定形区域成为地膜最早开始降解的部分。PBAT膜在接触土壤等高微生物含量的物质后，产生了大量的微孔和裂纹。这些微孔和裂纹成为了水蒸气和小分子气体的通道，导致地膜的保墒性能严重下降，影响地膜在作物生长周期内的正常使用。

因此，需要提供一种新的全生物降解地膜，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有可控诱导期的全生物降解地膜，该地膜可调整诱导期的时间，使地膜的诱导期时间与作物的生长周期相匹配。

本发明的另一个目的在于提供一种上述全生物降解地膜的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种具有可控诱导期的全生物降解地膜，包括以下质量份的各组分：100份PBAT、0.1-5份PBAT降解速率调节剂和0.1-5份PBAT诱导期调节剂。

进一步，所述PBAT降解速率调节剂由质量比为(0.1-0.4):(1-1.5):(0.1-0.3)的乙撑双硬脂酰胺(EBS)、蜡和金属盐为原料制备而成。

进一步，所述PBAT降解速率调节剂的制备方法为将乙撑双硬脂酰胺(EBS)、蜡和金属盐混合，在60-110℃温度条件下反应0.5-1h，即可。

优选地，所述金属盐为Ag、Hg、Pb、Cu、Ni、Zn、Ti、Cd盐中的一种或几种的混合物。

优选地，所述蜡为微晶蜡、费托蜡、聚乙烯蜡(PE蜡)、氧化聚乙烯蜡(OPE蜡)、聚丙烯蜡(PP蜡)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物蜡(EVA蜡)中的一种或几种的混合物。

进一步，所述PBAT诱导期调节剂由质量比为1:(1-1.3):(1-2)的铵盐、尿素和异噻唑啉酮类化合物为原材料制备而成。

进一步，所述PBAT诱导期调节剂的制备方法为将铵盐、尿素和异噻唑啉酮类化合物混合，在30-50℃温度条件下反应2-4h，即可。