[发明专利]一种可完全生物降解地膜材料及地膜

说明书

【技术领域】

本发明涉及地膜材料，特别涉及可完全生物降解地膜材料。

【背景技术】

地膜覆盖栽培技术在中国试验应用并推广以来，已经成为农业增产的一项重要技术。但由于目前大多数地膜为聚乙烯或聚氯乙烯地膜，其稳定性极高，降解过程相当缓慢，大约要100年；残留在土壤中的碎片不能被土壤微生物降解，也不能被农作物吸收利用。特别是超薄地膜的制造，虽然可以使单位面积地膜用量相对减少，成本降低，但地膜越薄，越易破碎，破碎后形成的地膜残片残留在地表和土壤中却不能降解，给清理和回收带来很大困难。随着塑料地膜的大量使用，残弃塑料地膜在耕地中的积累越来越多，不仅影响农业生态环境，而且对景观环境也造成污染，威胁着牲畜的生命；同时在土壤中形成阻隔层，降低土壤透气性，阻碍作物根系发育和对水分、养分的吸收，造成农作物减产。为了解决上述问题，且能够实现地膜的保温和保水作用，发展可生物降解地膜是必需和必要的。

公开号为CN102140185、名称为可生物降解的地膜和制备该地膜的方法，该专利中主要用原材料为淀粉，淀粉保水性相对于传统地膜差一些。公开号为CN102311630、名称是可完全生物降解脂肪族碳酸酯地膜及其制备方法，所用原材料为全生物降解材料，能够起到替代传统地膜的作用，且能够实现全生物降解，但是完全生物降解脂肪族碳酸酯技术相对不成熟，成本高，且以该原材料为主要基料生产的地膜耐热性较差。

【发明内容】

为解决上述技术问题，本发明公开了一种可以持续增加农作物产量、对土壤没有破坏的可完全生物降解地膜材料。

本发明的技术方案如下：一种可完全生物降解地膜材料，其特征在于：所述地膜材料含有聚羟基烷酸酯、聚乳酸(PLA)、己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)任意一种或几种混合物。

所述地膜材料至少含有聚羟基烷酸酯，同时还含有聚乳酸、己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯中一种或几种混合物。

所述地膜材料中聚羟基烷酸酯含量为1-99％。

所述聚羟基烷酸酯含量为20％-99％，所述聚乳酸、己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯中一种或几种混合物的含量为1％-80％。

还含有填料、增塑剂和其他助剂，所述聚羟基烷酸酯含量为20％-97％，所述聚乳酸、己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯中一种或几种混合物的含量为1％-78％，所述填料为2-20％，增塑剂为0-15％，其它助剂为0-5％。

所述聚羟基烷酸酯为PHB、P3HB4HB、PHBV、PHBH、PHO或P3HB4HB3HP中的一种或几种混合物。

所述填料是碳酸钙、滑石粉、云母、硅灰石、二氧化硅、高岭土、硫酸钡、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或者几种混合物。

所述增塑剂是对苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、环氧大豆油、聚乙二醇、聚酯增塑剂、三醋酸甘油酯、季戊四醇四油酸酯、辛癸酸季戊四醇酯、环氧脂肪酸甲酯中的一种或者几种共混物，能降低材料加工温度，增加材料加工温度区间，提高不同降解材料间的相容性，适当增塑剂还可以提高材料结晶速率，减少薄膜在加工过程中的冷却时间。

所示其他助剂为抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、光稳定剂、成核剂、开口剂、偶联剂中的一种或者几种。

所述抗氧剂为1010、1076、264、425、330、626、627、DSTP、DLTP中的一种或者几种；所述热稳定剂为钙锌热稳定剂、硬脂酸锌、硬脂酸钙、有机锡、水滑石中的一种或者几种；抗氧剂和热稳定剂能够有效扩宽生物降解材料的加工温度区间，起到良好的抗老化、耐热作用。

所述润滑剂为石蜡、PE蜡、氧化石蜡中一种或者几种；所述成核剂是山梨醇类、羧酸盐类物质、纳米碳酸钙、滑石粉中的一种或者几种，成核剂能显著提高PHA的结晶度，加快结晶速率，改善加工成型过程中制品发粘现象。

所述开口剂是油酸酰胺、芥酸酰胺、硅酮等中的一种或者几种。

所述偶联剂是硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯类偶联剂中的一种或者几种，能有效提高填料和聚合物的相容性，减少界面分相现象。

本发明还公开了利用上述地膜材料制备的地膜。