[发明专利]一种光遮盖度可控的可生物降解薄膜及制备方法

说明书

本发明涉及一种光遮盖度可控的可生物降解薄膜及制备方法，按以下重量份的配方组分经熔融共混挤出吹膜而成：可生物降解聚合物50～90份，光遮盖度调节剂5～40份，耐撕裂剂1～5份，分散剂0.5～3份，增塑剂1～5份，抗氧化剂0.5～1.5份，网格构建剂1～2.5份。该薄膜材料采用可生物降解聚合物为基材，通过引入亚微米级天然白色颜料微粒作为光遮盖度调节控制剂，可针对可见光波长进行精细的遮盖度调节，且亚微米级微粒可在聚合物熔体中分散更均匀，保证薄膜材料力学性能的均匀性同时可以使上色更均匀，节省色料使用，力学性能优异，适用面广。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物技术领域，具体涉及一种光遮盖度可控的可生物降解薄膜及制备方法。

背景技术

薄膜材料是高分子聚合物应用领域中非常重要的一类，随着材料学科的发展，高分子薄膜在交叉学科中的应用领域不断扩大，由最初的包装膜发展到了各具特色的功能膜。在农业应用领域中，薄膜材料主要是地膜和果实套袋，生产中用地膜覆盖，不仅具有保湿、保水、保肥、防虫抑草等功能，还可以保持土壤水分、提高水分利用率，同时改善农作物生长环境，提高农作物产量及农业效益；果实套袋在不影响、不损害水果正常生长与成熟的前提下，不仅隔离农药与环境污染使水果无公害，而且通过隔离病虫害及尘土的作用使成熟水果表面光洁、色泽鲜艳，提高了水果档次，效益显著。

传统的聚合物地膜或套袋普遍采用聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯等)制备，此类材料属于难降解材料，且无法再次循环利用，长期大量使用废弃后造成了“白色污染”，甚至部分山区偏远地方直接采用焚烧法减少废弃套袋，但燃烧后的二噁英等物质严重污染空气和水质，已威胁到人和动植物的生存环境。随着全球可持续发展战略的推进，开发可降解材料替代难降解聚烯烃制备农用薄膜，从根源上治理“白色污染”的途径，已成为当代绿色化学推动社会进步的重要方向之一。

可降解材料中，可生物降解材料是一种环境友好型高分子聚合物材料，一般含有分子链相对脆弱的酯键，故可被自然界许多微生物分解、消化，在多种生化反应后最终形成二氧化碳和水。近十年来，我国在利用可生物降解聚合物制备薄膜制品方面的研究发展较快，多种产品已得到初步应用。单一的可生物降解聚合物通过吹膜工艺所制备的薄膜，利用自身的结晶作用仅可获得很低的光遮盖度，甚至成透明薄膜，但在实际应用中，特别是农用薄膜中，长时间的阳光照射并非对所有植物、水果有益，往往需要一定的遮盖度来保证植物在薄膜中更好地生长。另一方面，针对有色薄膜材料，遮盖度是薄膜进一步上色的基础保障，良好的遮盖度控制可以显著减少有机染料的用量，减少有机化合物危害，为植物的生长提供更有益的环境，节约成本。

薄膜材料遮盖度的大小根本取决于材料与空气折光率的差异，差异越大，遮盖度越大，对可见光的阻碍能力越强，上色效率越大，但现有的薄膜制备工艺中，并无对遮盖度的精确调控技术，导致在薄膜材料上色过程中出现上色不均匀，可见光选择遮盖过滤针对性不强的现状。

目前金属化合物添加到薄膜材料中，主要是起到提高薄膜材料的刚性、硬度、耐磨性、耐热性和制品的尺寸稳定性等，又能降低制品的成本，但一些特定的金属化合物所具有的优异折光率往往被忽视，所以在行业内并没有关于利用金属化合物来调节控制薄膜材料光遮盖力的研究。另一方面，作为补强功能改性填料的金属化合物在应用时，对粒径大小和粒径分布无过多要求，当添加量过大时(一般超过30wt％)，会导致填料在高聚物中分散不均匀，出现两种材料间界面缺陷，进而影响薄膜材料的力学性能。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种光遮盖度可控的可生物降解薄膜及制备方法，制备出的产品能够针对不同用途进行调节可控，提升薄膜材料效能，扩展适用范围。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种光遮盖度可控的可生物降解薄膜，按以下重量份的配方组分经熔融共混挤出吹膜而成：可生物降解聚合物50～90份，光遮盖度调节剂5～40份，耐撕裂剂1～5份，分散剂0.5～3份，增塑剂1～5份，抗氧化剂0.5～1.5份，网格构建剂1～2.5份。