[发明专利]实用型环境全降解材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种实用型环境全降解材料，包括第一层膜和第二层膜，第一层膜的原料组分包括：聚乙烯、聚乳酸、氧化镧、氯化铕、硝酸钇、月桂酸锌、2,6‑二叔丁基对甲酚、硅藻土、腐殖酸和聚丙烯酸酯；第二层膜的原料组分包括：聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚乙烯、电气石粉、硼酸、硝酸钇、2,4,6‑三叔丁基苯酚和纳米二氧化钛。本发明提供的全生物降解材料，具有优异的防水性、阻燃性和拉伸强度、断裂伸长率等机械性能；且在用作地膜时具有优异的调温保墒以及提高作物出苗率等功效。此外，本发明提供的全降解材料易于降解，尤其是在用作地膜时，各部分能够同时达到降解终点，从而消除了传统市售地膜在应用过程中各部分降解速率不一的缺陷。

技术领域

本发明涉及可降解材料技术领域，具体涉及一种实用型环境全降解材料及其制备方法。

背景技术

农用地膜即地面覆盖薄膜，用于提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物，避免微生物引起病害，促进植物生长。另外，多雨季节地膜覆盖也有防雨、排涝效果，在我国北方旱区应用地膜覆盖还具有抗旱保墒效果，能大面积使农作物产量提高30％左右。

目前，农用地膜不但应用于蔬菜栽培，也相继用于大田作物、果树、林业、花卉及经济作物的生产；不仅用于露地栽培，也用于早春保护设施内的覆盖。地膜覆盖技术的应用极大地促进了农业产量和效益的提高，在带动农业生产方式转变和促进农业生产力飞跃方面功不可没。然而，普通地膜是由石油化工产品中的聚乙烯为主要成分吹塑而成，含有高分子的聚乙烯化合物及其树脂，具有不易腐烂、极难分解的性能。已有研究结果表明，自然状态下残留的地膜能够在土壤中存留百年以上。残膜会影响到土壤特性，降低土壤肥力，严重的还会造成土壤中水分养分运移不畅，在局部地区引起次生盐碱化等。同时，残膜对农作物生长的危害加重，主要表现在农作物根系生长可能受阻，降低作物获得水分养分的能力，导致产量降低。现如今，地膜污染已是严重的农村生态问题之一，残膜对地下水和土壤产生了污染，长此下去，必然对农业可持续发展构成严重威胁。

基于此，有必要研发一种减少污染、性能优、质量高的地膜降解技术，以缓解农业生态压力，走绿色持续健康发展之路。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种实用型环境全降解材料及其制备方法。本发明提供的全生物降解材料，不仅具有优异的防水性、阻燃性和拉伸强度、断裂伸长率等机械性能；而且在用作地膜使用时，具有优异的调温保墒以及提高作物出苗率等功效。此外，采用本发明提供的降解材料制备得到的地膜易于降解，尤其是在实际使用过程中，地膜各部分能够同时达到降解终点，从而消除了传统市售地膜在应用过程中各部分降解速率不一的缺陷。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种全降解材料，全降解材料采用双层膜结构，包括第一层膜和第二层膜，且第一层膜的降解时间大于第二层膜的降解时间；其中，第一层膜的原料组分按重量份计，包括：高密度聚乙烯32-42重量份、低密度聚乙烯15-20重量份、聚乳酸8-15重量份、氧化镧3-5重量份、氯化铕1-3重量份、硝酸钇2-5重量份、月桂酸锌0.05-0.10重量份、2,6-二叔丁基对甲酚0.01-0.03重量份、硅藻土0.01-0.05重量份、腐殖酸0.03-0.07重量份、聚丙烯酸酯5-8重量份；第二层膜的原料组分按重量份计，包括：聚丁二酸丁二醇酯30-50重量份、聚乳酸10-20重量份、低密度聚乙烯5-10重量份、线性低密度聚乙烯20-30重量份、电气石粉3-8重量份、硼酸1-3重量份、硝酸钇2-5重量份、2,4,6-三叔丁基苯酚0.03-0.10重量份、纳米二氧化钛0.01-0.03重量份。

在本发明的进一步实施方式中，高密度聚乙烯的熔融指数为0.1-10.0g/10min，低密度聚乙烯的熔融指数为0.5-5.0g/10min，线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.5-2.5g/10min。