一種高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,以PBAT、PPC、PLA、填充物、抗降解母粒、開口劑、相容劑、擴鏈劑及淀粉表面處理劑為原料,首先按照一定的比例稱量所有原料,并對PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒進行干燥預處理,然后分批混合,通過不同失重秤送入雙螺桿擠出機中進行加熱熔融,經擠出、拉條、冷卻、切粒、干燥得到料粒,并以鋁塑包裝袋進行封存。本發明制備的可降解塑料經過吹膜實驗,完全可以達到地膜需求,膜厚最薄可至6μm,吹膜工藝穩定,吹膜規格可控,而且具有良好的力學性能、高保溫保墑性、好的透光性以及價格相對低廉等特性,使用后掩埋地下可完全降解為水和二氧化碳,符合環保要求。
【專利說明】
一種高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及農用地膜材料技術領域,尤其涉及一種高保溫保墑可降解農用地膜材 料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 農用地膜,地膜氣密性強,地膜覆蓋后能顯著地減少土壤水分蒸發,使土壤濕度穩 定,并能長期保持濕潤。地膜覆蓋后可提高土壤溫度,保持土壤水分,維持土壤結構,防止害 蟲侵襲作物和某些微生物引起的病害,也可減少養分的淋溶、流失、揮發,提高養分的利用 率等,促進植物生長。中國十幾億人的糧食蔬菜完全自行解決,而且還可以出口,地膜不可 或缺。目前,地膜覆蓋面涉及40多種農作物,并呈逐年增強趨勢,且多為PE薄膜。因而,地膜 的大規模使用,帶來的污染問題十分嚴重,如不加以解決,就無法進行正常的農業生產。一 些農業生態專家指出,"白色污染"已經超過了當地農田生態環境所能承受的限度。近年來, 各地大力推廣普及測土配方施肥、高新節水等技術,但作物的增產效果基本被殘膜抵消。如 何應對這一"白色災難",需要從可回收或可降解地膜著手。然而由于投入嚴重不足,目前在 我國還缺少有效的殘膜回收機械,以及真正實用的可降解地膜產品,治理工作難見成效。
[0003] 近年來,隨著可降解農用地膜的提出,一些企業推廣的可降解地膜存在保溫保墑 性能不夠的問題,保溫方面,PBAT生物降解地膜僅在11點-16點期間具有與PE地膜相近的增 溫效果,其余時間均是PE地膜覆蓋土壤溫度高于生物降解地膜覆蓋的。利用模擬試驗進行 的水分保持試驗結果也顯示,PBAT生物降解地膜在保水性方面明顯遜于PE地膜。國內也正 在尋找可替代傳統地膜的高保溫保墑可降解農用地膜材料,然而以PLA為主的生物可降解 材料,強度高且脆,成膜性差;PPC雖然有良好的生物降解性和可加工性,但機械強度不高, 玻璃化轉變溫度低,二者在農用地膜領域均存在缺陷。PBAT成膜性能良好,具有一定的耐熱 性能,符合農用地膜要求,但由于其成本較高,應用范圍窄,推廣進度緩慢。
[0004] 鑒于上述缺陷,本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,用以克 服上述技術缺陷。
[0006] 為實現上述目的,本發明提供一種高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法, 包含以下步驟:
[0007] (1)PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 45-98% PPC 1-25% PLA 0.5-20% 填充物 0-15%
[0008] 抗降解母粒 2_8%〇 開口劑 0,5-2%。 擴鏈劑 1-3? 相容劑 0-8:? 淀粉表面處理劑 Q-0,4:%b
[0009] (2)按上述質量百分比稱量PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒,并根據物質特性在85 °C下 干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;
[0010] (3)按上述質量百分比稱量填充物、開口劑、擴鏈劑、相容劑、淀粉表面處理劑,按 順序混合均勻,備用;
[0011] (4)將上述粒料置于主喂料口,粉料根據實際情況確定,設定喂料參數,經雙螺桿 擠出機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品;
[0012] 其中,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的雙螺桿各段溫度設定:150°0170°(:、155°(:-180°C、155°C-180°C、160°C-180°C、170°C-185°C、170°C-190°C、175°C-195°C、175°C-195 °C、175°C_195°C、160°C_185°C,機頭溫度:175°C_190°C,主喂料口下料速度:10kg/h-60kg/ h,側喂料下料速度根據實際用量確定,螺桿轉速:270-320r/min。
[0013] 進一步地,所述的填充物為碳酸鈣、滑石粉、淀粉中的一種或幾種混合物;所述的 抗降解母粒是以PBAT為載體,加入抗氧劑、光穩定劑、抗水解劑在雙螺桿上進行擠出實驗; 所述的開口劑為油酸酰胺、芥酸酰胺、二氧化硅中的一種;所述的擴鏈劑為乙二醇、丙三醇、 季戊四醇、三羥甲基乙烷、木糖醇和山梨醇中的一種;所述的相容劑為LotaderAX8900、 ATBC、PEG、PCL、HDI中的一種;所述的表面處理劑為KH550、甘油中的一種。
[0014] 進一步地,所述的淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉以及改性淀粉中的一種或幾種;所述 的淀粉需要進行120°C真空干燥12小時-24小時;所述的淀粉表面處理劑的加入量為淀粉含 量的2.5%。,與淀粉進行高混Imin,然后120°C干燥2小時。
[0015] 進一步地,所述的LotaderAX8900為法國阿科瑪公司生產的相容劑;所述的ATBC為 乙酰化檸檬酸三丁酯;所述的PEG為聚乙二醇;所述的PCL為聚己內酯;所述的HDI為六亞甲 基二異氰酸酯。
[0016]進一步地,所述的抗降解母粒中各物質組成為載體PBAT的質量百分比為75%,抗 氧劑的質量百分比為5-10%、光穩定劑的質量百分比為3-6%、抗水解劑的質量百分比為9-17%。
[0017] 進一步地,所述的抗氧劑為1010、126、627、磷酸三乙酯中的一種或兩種復配;所述 的光穩定劑為炭黑、氧化鋅、二氧化鈦中的一種;所述的抗水解劑為碳化二亞胺、苯基縮水 甘油醚中的一種。
[0018] 進一步地,所述的抗降解母粒擠出實驗的螺桿設定溫度為160°(:-175°(:、165°(:-175°C、170°C-180°C、175°C-185°C、175°C-185°C、180°C-190°C、185°C-195°C、185°C-195 °C、175°C-185°C、170°C_180°C,機頭溫度為 170°C_180°C,喂料速度為 5kg/h-20kg/h,擠出 得到抗降解母粒,經過85 °C干燥6小時。
[0019] 與現有技術相比本發明的有益效果為:本發明制備的可降解塑料經過吹膜實驗, 完全可以達到地膜需求,膜厚最薄可至6μπι,吹膜工藝穩定,吹膜規格可控,而且具有良好的 力學性能、高保溫保墑性、好的透光性以及價格相對低廉等特性,使用后掩埋地下可完全降 解為水和二氧化碳,符合環保要求。
【具體實施方式】
[0020] 以下,對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。
[0021] 實施例1
[0022] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的ΡΒΑΤ、10 %的抗氧劑126、5 %的光穩定劑氧化鋅、10 %的抗水解劑碳化二亞胺;設定 螺桿溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機頭溫 度為175°C,喂料速度為5kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。
[0023]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: ΡΒ?Τ 95% PPC 3%
[0024] PLA 1. 5% 抗降解母粒 4 %。 油酸酰胺 0. 5%。
[0025] 丙三醇 1%)
[0026] 再次,按上述質量百分比稱量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根據物質特性在851€ 下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分 比稱量開口劑油酸酰胺、擴鏈劑丙三醇,直接混合均勻,備用。
[0027]最后,將上述物質全部混合均勻置于主喂料口,設定喂料參數,雙螺桿各段溫度設 定:150。(:、155。(:、160。(:、165。(:、175。(:、180。(:、185。(:、185。(:、190。(:、180。(:,機頭溫度 :188 °C,主喂料口下料速度:30kg/h,螺桿轉速:270r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠 出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0028] 實施例2
[0029] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、10 %的抗氧劑126、5 %的光穩定劑氧化鋅、10 %的抗水解劑碳化二亞胺;設定 螺桿溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機頭溫 度為175°C,喂料速度為IOkg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。
[0030] 其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBiT aa:% PPC: 10% PLA 5% 木薯淀粉 4%
[0031] 抗降解母粒 7%0 油酸酰胺 0. 8%c 季戊四醇 1.5? LotaderAX8900 0.5? KH550 0. 1?
[0032] 再次,按上述質量百分比稱量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根據物質特性在851€ 下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分 比稱量木薯淀粉、淀粉表面處理劑KH550,淀粉進行120 °C真空干燥24小時,用淀粉表面處理 劑進行高混lmin,然后120°C干燥2小時;按上述質量百分比稱量開口劑油酸酰胺、擴鏈劑乙 二醇、相容劑LotaderAX8900,與處理好的淀粉進行人工混合均勾,備用。
[0033] 最后,將上述物質全部混合均勻置于主喂料口,設定喂料參數,雙螺桿各段溫度設 定:155。(:、160。(:、160。(:、165。(:、175。(:、180。(:、180。(:、185。(:、185。(:、180。(:,機頭溫度 :175 °C,主喂料口下料速度:30kg/h,螺桿轉速:280r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠 出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0034] 實施例3
[0035]首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、7 %的抗氧劑126、3 %的光穩定劑二氧化鈦、15 %的抗水解劑苯基縮水甘油醚; 設定螺桿溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機 頭溫度為175°C,喂料速度為15kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。 [0036]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 65% PPC 16% PLA 10% 木薯淀粉 8%
[0037] 抗降解母粒 5%〇 油酸酰胺 〇:. 8? 三羥甲基乙烷 L 5%。 HDI: 0:. 5%〇 KH550 0.21〇
[0038] 再次,按上述質量百分比稱量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根據物質特性在851€ 下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分 比稱量木薯淀粉、淀粉表面處理劑KH550,淀粉進行120 °C真空干燥24小時,用淀粉表面處理 劑進行高混lmin,然后120°C干燥2小時;按上述質量百分比稱量開口劑油酸酰胺、擴鏈劑乙 二醇、相容劑LotaderAX8900,與處理好的淀粉進行人工混合均勾,備用。
[0039] 最后,將上述物質全部混合均勻置于主喂料口,設定喂料參數,雙螺桿各段溫度設 定:155。(:、160。(:、165。(:、170。(:、175。(:、180。(:、185。(:、185。(:、190。(:、180。(:,機頭溫度 :180 °C,主喂料口下料速度:40kg/h,螺桿轉速:290r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠 出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0040] 實施例4
[0041] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、7 %的抗氧劑627、3 %的光穩定劑炭黑、15 %的抗水解劑碳化二亞胺;設定螺桿 溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機頭溫度為 175°C,喂料速度為15kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。
[0042]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: ΡΒΑ? 45% PPC 25% PLA 20% 玉米淀粉 8%
[0043] 抗降解母粒 5%〇 油酸酰胺 〇. 8%。 山梨醇 2.5%。 PCL 8? 甘油 0.2%。
[0044] 再次,按上述質量百分比稱量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根據物質特性在851€ 下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分 比稱量玉米淀粉、淀粉表面處理劑KH550,淀粉進行120 °C真空干燥24小時,用淀粉表面處理 劑進行高混lmin,然后120°C干燥2小時;按上述質量百分比稱量開口劑油酸酰胺、擴鏈劑乙 二醇、相容劑LotaderAX8900,與處理好的淀粉進行人工混合均勾,備用。
[0045] 最后,將上述物質全部混合均勻置于主喂料口,設定喂料參數,雙螺桿各段溫度設 定:165。(:、165。(:、170。(:、175。(:、180。(:、185。(:、190。(:、195。(:、190。(:、185。(:,機頭溫度 :183 °C,主喂料口下料速度:60kg/h,螺桿轉速:3lOr/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠 出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0046] 實施例5
[0047] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的TOAT、9 %的抗氧劑1010、4 %的光穩定劑炭黑、12 %的抗水解劑碳化二亞胺;設定螺 桿溫度為 160°C、165°C、170°C、175°C、175°C、180°C、185°C、185°C、175°C、170°C,機頭溫度 為175°C,喂料速度為20kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。
[0048]其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 45% PPC 20%
[0049] PLA 18% 碳酸鈣 15% 抗降解母粒 8%。 芥酸酰胺 2%。
[0050] 木糖醇 3%。 PEG 5?:
[00511再次,按上述質量百分比稱量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根據物質特性在851€ 下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分 比稱量填充物碳酸鈣、開口劑芥酸酰胺、擴鏈劑木糖醇、相容劑PEG,進行人工混合均勻,備 用。
[0052] 最后,將上述粒料混合均勻置于主喂料口,粉料置于側喂料口,設定喂料參數,雙 螺桿各段溫度設定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 機頭溫度:190°C,主喂料口下料速度:60kg/h,側喂料口下料速度:11.44kg/h,螺桿轉速: 280r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品 進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0053] 實施例6
[0054] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、8 %的抗氧劑磷酸三乙酯、6 %的光穩定劑炭黑、11 %的抗水解劑碳化二亞胺; 設定螺桿溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機 頭溫度為175°C,喂料速度為20kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。
[0055] 其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 60% PPC 訪% PLA 12% 滑石粉 10%
[0056] 抗.降解母米)i A%0 二氧化硅 1%。 丙三醇 X. 5%〇 PEG 3.5?
[0057] 再次,按上述質量百分比稱量?841'、??^1^、抗降解母粒,并根據物質特性在851€ 下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分 比稱量填充物滑石粉、開口劑二氧化硅、擴鏈劑丙三醇、相容劑PEG,進行人工混合均勻,備 用。
[0058]最后,將上述粒料混合均勻置于主喂料口,粉料置于側喂料口,設定喂料參數,雙 螺桿各段溫度設定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 機頭溫度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,側喂料口下料速度:6.4kg/h,螺桿轉速: 280r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品 進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0059] 實施例7
[0060] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、8 %的抗氧劑磷酸三乙酯、6 %的光穩定劑炭黑、11 %的抗水解劑碳化二亞胺; 設定螺桿溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機 頭溫度為175°C,喂料速度為20kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。
[0061] 其次,PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 60% PPC: 12% PLA 11% 改性淀粉 5% 碳酸鈣 10%
[0062] 抗降解母粒 二氧化硅 1%〇 丙三醇 5%〇 PEG 3.5% KHS5Q 0.75%
[0063] 再次,按上述質量百分比稱量PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒,并根據物質特性在85 °C 下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分 比稱量填充物改性淀粉、淀粉表面處理劑KH550,淀粉進行120 °C真空干燥24小時,用淀粉表 面處理劑進行高混lmin,然后120°C干燥2小時;按上述質量百分比稱量填充物碳酸鈣、開口 劑二氧化硅、擴鏈劑丙三醇、相容劑PEG,與處理好的淀粉進行人工混合均勻,備用。
[0064] 最后,將上述粒料混合均勻置于主喂料口,粉料置于側喂料口,設定喂料參數,雙 螺桿各段溫度設定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 機頭溫度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,側喂料口下料速度:6.4kg/h,螺桿轉速: 280r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品 進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0065] 對比例1
[0066] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、8 %的抗氧劑磷酸三乙酯、6 %的光穩定劑炭黑、11 %的抗水解劑碳化二亞胺; 設定螺桿溫度為160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機 頭溫度為175°C,喂料速度為20kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。 [0067]其次,PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: ΡΒ?Τ 76% PLA 12% 滑石粉 10%
[0068] 抗條解母粒 4? 二氧化硅 1%〇 丙三醇 1.554 PS6 3 .5%〇
[0069] 再次,按上述質量百分比稱量PBAT、PLA、抗降解母粒,并根據物質特性在85°C下干 燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分比稱 量填充物滑石粉、開口劑二氧化硅、擴鏈劑丙三醇、相容劑PEG,進行人工混合均勻,備用。
[0070] 最后,將上述粒料混合均勻置于主喂料口,粉料置于側喂料口,設定喂料參數,雙 螺桿各段溫度設定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 機頭溫度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,側喂料口下料速度:6.4kg/h,螺桿轉速: 280r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品 進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0071] 對比例2
[0072] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、8 %的抗氧劑磷酸三乙酯、6 %的光穩定劑炭黑、11 %的抗水解劑碳化二亞胺; 設定螺桿溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機 頭溫度為175°C,喂料速度為20kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。 [0073]其次,PPC改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 72%
[0074] PPC 16% 滑石粉 10% 抗降解母粒 4%。 二氧化硅 1?
[0075] 丙三醇 1.5。4 PEG 3.5%〇
[0076] 再次,按上述質量百分比稱量PBAT、PPC、抗降解母粒,并根據物質特性在85°C下干 燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分比稱 量填充物滑石粉、開口劑二氧化硅、擴鏈劑丙三醇、相容劑PEG,進行人工混合均勻,備用。
[0077] 最后,將上述粒料混合均勻置于主喂料口,粉料置于側喂料口,設定喂料參數,雙 螺桿各段溫度設定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 機頭溫度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,側喂料口下料速度:6.4kg/h,螺桿轉速: 280r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品 進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0078] 對比例3
[0079] 首先,稱量抗降解母粒擠出實驗原料,各物質質量占抗降解母粒總質量百分比為: 75 %的PBAT、8 %的抗氧劑磷酸三乙酯、6 %的光穩定劑炭黑、11 %的抗水解劑碳化二亞胺; 設定螺桿溫度為 160 °C、165 °C、170 °C、175 °C、175 °C、180 °C、185 °C、185 °C、175 °C、170 °C,機 頭溫度為175°C,喂料速度為20kg/h。擠出得到抗降解母粒,經過85°C干燥6小時,備用。
[0080] 其次,未經改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 88% 滑石粉 10% 抗降解母粒 4 %。
[0081] 二氧化硅 1%。 丙三醇 1.5%〇 PEe 3.5%
[0082]再次,按上述質量百分比稱量PBAT、抗降解母粒,并根據物質特性在85 °C下干燥5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用;按上述質量百分比稱量填 充物滑石粉、開口劑二氧化硅、擴鏈劑丙三醇、相容劑PEG,進行人工混合均勻,備用。
[0083]最后,將上述粒料混合均勻置于主喂料口,粉料置于側喂料口,設定喂料參數,雙 螺桿各段溫度設定:170 °C、175 °C、180 °C、180 °C、185 °C、190 °C、195 °C、195 °C、190 °C、185 °C, 機頭溫度:182°C,主喂料口下料速度:52kg/h,側喂料口下料速度:6.4kg/h,螺桿轉速: 280r/min,經雙螺桿擠出機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品。對所得產品 進行力學性能測試及吹膜實驗。
[0084]表1不同條件下得到產品的性能測試數據
[0086]注:為了便于比較,以上膜性能數據均取自膜厚度為ΙΟμπι的實驗薄膜。
[0087]上述詳細說明是針對本發明其中之一可行實施例的具體說明,該實施例并非用以 限制本發明的專利范圍,凡未脫離本發明所為的等效實施或變更,均應包含于本發明技術 方案的范圍內。
【主權項】
1. 一種高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,其特征在于,包含以下步驟: (1) PPC/PLA改性可降解塑料PBAT的制備過程中所使用到的原料質量百分比為: PBAT 45-98% PPC 1-25% PLA 0.5-20% 填充物 0-15% 抗降解母粒 2-8%。 開口劑 0.5:-2%0 擴鏈劑 1-3%。 相容劑 ?-8%() 淀粉表面處理劑 0-0? 4%〇 (2) 按上述質量百分比稱量PBAT、PPC、PLA、抗降解母粒,并根據物質特性在85 °C下干燥 5-12小時不等,待冷卻到室溫,以高混攪拌機進行機械混料,備用; (3) 按上述質量百分比稱量填充物、開口劑、擴鏈劑、相容劑、淀粉表面處理劑,按順序 混合均勻,備用; (4) 將上述粒料置于主喂料口,粉料根據實際情況確定,設定喂料參數,經雙螺桿擠出 機進行熔融、塑化、擠出、拉條、冷卻、切粒,得到產品; 其中,PPC/PLA改性可降解塑料TOAT的雙螺桿各段溫度設定:150°C-170°C、155°C-180 °C、155°C-180°C、160°C-180°C、170°C-185°C、170°C-190°C、175°C-195°C、175°C-195°C、 175°C-195°C、160°C_185°C,機頭溫度:175°C-190°C,主喂料口下料速度:10kg/h-60kg/h, 側喂料下料速度根據實際用量確定,螺桿轉速:270-320r/min。2. 根據權利要求書1所述的高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,其特征在于, 所述的填充物為碳酸鈣、滑石粉、淀粉中的一種或幾種混合物;所述的抗降解母粒是以PBAT 為載體,加入抗氧劑、光穩定劑、抗水解劑在雙螺桿上進行擠出實驗;所述的開口劑為油酸 酰胺、芥酸酰胺、二氧化硅中的一種;所述的擴鏈劑為乙二醇、丙三醇、季戊四醇、三羥甲基 乙烷、木糖醇和山梨醇中的一種;所述的相容劑為LotaderAX8900、ATBC、PEG、PCL、HDI中的 一種;所述的表面處理劑為KH5 50、甘油中的一種。3. 根據權利要求書2所述的高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,其特征在于, 所述的淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉以及改性淀粉中的一種或幾種;所述的淀粉需要進行120 °(:真空干燥12小時-24小時;所述的淀粉表面處理劑的加入量為淀粉含量的2.5%。,與淀粉 進行高混lmin,然后120 °C干燥2小時。4. 根據權利要求書2所述的高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,其特征在于, 所述的LotaderAX8900為法國阿科瑪公司生產的相容劑;所述的ATBC為乙酰化檸檬酸三丁 酯;所述的PEG為聚乙二醇;所述的PCL為聚己內酯;所述的HDI為六亞甲基二異氰酸酯。5. 根據權利要求書2所述的高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,其特征在于, 所述的抗降解母粒中各物質組成為載體PBAT的質量百分比為75%,抗氧劑的質量百分比為 5-10%、光穩定劑的質量百分比為3-6%、抗水解劑的質量百分比為9-17%。6. 根據權利要求書5所述的高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,其特征在于, 所述的抗氧劑為1〇1〇、126、627、磷酸三乙酯中的一種或兩種復配;所述的光穩定劑為炭黑、 氧化鋅、二氧化鈦中的一種;所述的抗水解劑為碳化二亞胺、苯基縮水甘油醚中的一種。7. 根據權利要求書5所述的高保溫保墑可降解農用地膜材料的制備方法,其特征在于, 所述的抗降解母粒擠出實驗的螺桿設定溫度為160 °C-175 °C、165 °C-175 °C、170 °C-180 °C、 175°C-185°C、175°C-185°C、180°C-190°C、185°C-195°C、185°C-195°C、175°C-185°C、170 °C -180 °C,機頭溫度為170 °C -180 °C,喂料速度為5kg/h-20kg/h,擠出得到抗降解母粒,經過 85 °C干燥6小時。
【文檔編號】C08K3/22GK105860459SQ201610384458
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】尹繼磊, 錢志國, 陳宇, 錢毅, 朱郎暉, 陳健, 孫潔, 郭雪山, 劉威, 竺朝山, 金燕東, 王利新, 王海強, 宋佳, 杜強
【申請人】北京科方創業科技企業孵化器有限公司