本發明涉及農用地膜技術領域，尤其涉及一種阻水性能好的淀粉基復合地膜。
背景技術：
目前，地膜覆蓋技術在農業中得到了廣泛推廣，應用到了小麥、水稻、玉米、大豆、高粱、棉花等作物的種植中，增產效果明顯，由于現在大量使用的地膜是不可降解的高分子化合物，既不受微生物侵蝕，也不能自行分解。長此下去，必然會給后人帶來難以解決的污染危害。因此，研究可降解地膜逐漸受到重視。淀粉是自然界豐富的可再生資源，它無毒無害，可完全生物降解，然而較差的力學性能與防水性能卻限制了其應用。 其應用受到限制。淀粉是一種可再生資源，不僅來源廣泛，價格低廉，且其制品在使用中具有優異的環保性能，廢棄后能迅速降解，源于自然，回歸自然。但是，由于淀粉是一種強極性的結晶性物質，分子內與分子間存在著大量的氫鍵，一般條件下熱塑性差，難以加工成型，且所制得的產品存在著力學強度低、耐水性差和濕強度低等缺點，因此，如何提高淀粉材料的強度、韌性和防水性是淀粉類全生物降解材料能真正替代塑料原料的一個急需解決的問題。通過對淀粉改性，淀粉顆粒膨脹，結構發生變化，結晶度降低，具有一定的分子柔順性，且成膜性好，與高分子樹脂的相容性提高，這樣大大的提高了淀粉地膜的性能，使其應用范圍更廣。
《疏水化改性淀粉/PVA生物降解塑料地膜的研究》一文中，作者以玉米淀粉為原料，經過羧甲基醚化、交聯雙改性，其中醚化溫度為74.44℃，氫氧化鈉/淀粉的摩爾比值1.85，醚化時間2.33h，乙醇濃度為84.65%，交聯改性過程中，使用環氧氯丙烷作為交聯劑，用量為0.05%，交聯時間為1.0h，氫氧化鈉用量為1.5%，然后得到熱塑性較強的交聯-羧甲基淀粉，再利用其與PVA共混，經過交聯、增速、疏水化改性，膜的力學性能達到標準要求，吸水率大大降低，但是其綜合性能還達不到實際使用的需要，需要對其進一步改性滿足各種使用需求，以提高淀粉膜的機械性能、韌性、強度和其他屬性，擴大應用范圍。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種阻水性能好的淀粉基復合地膜。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種阻水性能好的淀粉基復合地膜，由以下重量份的原料制備制成：干基玉米淀粉64-70、乙醇23-2一氯乙酸11-15、二氧化硅14-16、環氧氯丙烷0.08-0.1、二甲基甲酰胺60-80、硅酮4-5、粘膠4-5、褐藻多糖2-3、戊二醛0.05-0.08、聚丙烯腈基碳纖維4-5、鄰苯二甲酸二辛酯3-5、抗氧劑BHT0.2-0.3、85%乙醇溶液適量、去離子水適量。
所述一種阻水性能好的淀粉基復合地膜，由以下具體步驟制備制成：
(1)將干基玉米淀粉和6-10倍量的氫氧化鈉混合均勻，轉到反應釜中攪拌，轉速為80-100r/min，在35℃下攪拌反應30min，將乙醇溶液和一氯乙酸混合均勻后，噴在淀粉表面繼續攪拌10min，反應結束后，冷卻至室溫，然后用85%乙醇溶液洗滌上述改性淀粉并加入適量冰醋酸，調節pH為7.0，抽濾，繼續用85%乙醇水溶液洗滌濾餅2-3次，然后在鼓風干燥機中50℃下干燥2-3h，粉碎、篩分過100目，得到羧甲基淀粉；
（2）將步驟（1）制備的羧甲基淀粉加到堿性溶液中調成粉漿，堿性溶液和羧甲基淀粉按照體積質量比ml:g1.5-2:1混合，然后置于70-80℃的恒溫水浴鍋中不斷攪拌，將環氧氯丙烷溶解于適量堿液中，3-5min內全部滴入淀粉乳中，反應1-3h，反應完畢后用鹽酸調節溶液的ph值至6-7，靜置一段時間，洗滌，抽濾，置于干燥箱中在55℃干燥4h，制得交聯-羧甲基淀粉；
（3）將褐藻多糖加到去離子水中在90℃下攪拌1-1.5h，其中濃度為3-5g/L，降低溫度至80℃時滴加戊二醛反應30-45min，反應結束后加入鄰苯二甲酸二辛酯繼續反應30-40min，將聚丙烯腈基碳纖維加到褐藻多糖溶液中攪拌，分散均勻后加入適量甲醛溶液于80-90℃下反應1-2h，反應結束后干燥備用；
（4）將步驟（2）制備的產物配置成濃度為38-48g/L的淀粉乳，加入步驟（3）制備的產物在95-100℃下攪拌30-40min，攪拌結束后加入其余剩余物質繼續攪拌50-60min，再將混合乳液轉移至均質器18000r/min均質5min，形成均勻的成膜液，然后將成膜液于0.09MPa真空度下脫氣20min，流延成膜即可。
所述一種阻水性能好的淀粉基復合地膜，所述堿性溶液是由氫氧化鈉和氯化鈉按照質量比2-3:1混合，然后用總重量3-4倍量的去離子水溶解攪拌均勻得到。
本發明的優點是：本發明利用玉米淀粉為原料，經過羧甲基醚化、交聯雙改性，制得改性的玉米淀粉，大大的增加了淀粉的表面基團，分子間存在強的化學鍵合作用，對流動產生的粘性阻力增大，表觀黏度上升，阻礙了淀粉糊中直鏈分子間的重新排列和締合，增加了淀粉低溫分散系的保水性，大大減少了凝沉和凝膠傾向，并且提高了透光率和降低了親水性，滿足了農作物對光照的要求，以及提高了成膜的優良性和穩定性，多糖是具有特殊的長鏈螺旋分子結構，化學性質穩定，成膜性能較好，阻氣性也優良，阻濕性能較差，利用褐藻多糖、甲醛等交聯劑對聚丙烯腈基碳纖維改性，使其具有良好的阻水、抗水性能， 并且在淀粉糊中分散性和相容性良好，有效的提高了膜的抗張強度和抗水性能，本發明的可降解農用地膜，能夠被微生物完全分解，不會影響環境，而且性能優異，具有很好的阻水性、耐老化、耐沖擊性能，成膜性能優異，生產效率高，降低了成本。
具體實施方式
一種阻水性能好的淀粉基復合地膜，由以下重量份（公斤）的原料制備制成：干基玉米淀粉64、乙醇23、一氯乙酸11、二氧化硅14、環氧氯丙烷0.08、二甲基甲酰胺60、硅酮4、粘膠4、褐藻多糖2、戊二醛0.05、聚丙烯腈基碳纖維4、鄰苯二甲酸二辛酯3、抗氧劑BHT0.2、85%乙醇溶液適量、去離子水適量。
所述一種阻水性能好的淀粉基復合地膜，由以下具體步驟制備制成：
(1)將干基玉米淀粉和6倍量的氫氧化鈉混合均勻，轉到反應釜中攪拌，轉速為80r/min，在35℃下攪拌反應30min，將乙醇溶液和一氯乙酸混合均勻后，噴在淀粉表面繼續攪拌10min，反應結束后，冷卻至室溫，然后用85%乙醇溶液洗滌上述改性淀粉并加入適量冰醋酸，調節pH為7.0，抽濾，繼續用85%乙醇水溶液洗滌濾餅2次，然后在鼓風干燥機中50℃下干燥2h，粉碎、篩分過100目，得到羧甲基淀粉；
（2）將步驟（1）制備的羧甲基淀粉加到堿性溶液中調成粉漿，堿性溶液和羧甲基淀粉按照體積質量比ml:g1.5:1混合，然后置于70℃的恒溫水浴鍋中不斷攪拌，將環氧氯丙烷溶解于適量堿液中，3min內全部滴入淀粉乳中，反應1h，反應完畢后用鹽酸調節溶液的ph值至6，靜置一段時間，洗滌，抽濾，置于干燥箱中在55℃干燥4h，制得交聯羧甲基淀粉；
（3）將褐藻多糖加到去離子水中在90℃下攪拌1h，其中濃度為3g/L，降低溫度至80℃時滴加戊二醛反應30min，反應結束后加入鄰苯二甲酸二辛酯繼續反應30min，將聚丙烯腈基碳纖維加到褐藻多糖溶液中攪拌，分散均勻后加入適量甲醛溶液于80℃下反應1h，反應結束后干燥備用；
（4）將步驟（2）制備的產物配置成濃度為38g/L的淀粉乳，加入步驟（3）制備的產物在95℃下攪拌30min，攪拌結束后加入其余剩余物質繼續攪拌50min，再將混合乳液轉移至均質器18000r/min均質5min，形成均勻的成膜液，然后將成膜液于0.09MPa真空度下脫氣20min，流延成膜即可。
所述一種阻水性能好的淀粉基復合地膜，所述堿性溶液是由氫氧化鈉和氯化鈉按照質量比2:1混合，然后用總重量3倍量的去離子水溶解攪拌均勻得到。
按照實施例的方法制備淀粉膜，對其進行性能測試，結果如下：
抗拉強度（MPa）：52.2；斷裂伸長率（%）：315%；透光率（600nm，%）：72.5；水蒸氣透過率（g.cm.cm-2.s-1.Pa-1）:1.81×10-12 ；吸水率（%）：6.3。