CN114591610A - 一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺 - Google Patents

一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺，以PBAT和淀粉作为基体材料，以尿素醛作为塑化增容剂。使塑化增容剂尿素醛的反应前体羟甲基脲溶液与淀粉混合，则小分子的羟甲基脲能够方便的附着在淀粉颗粒表面或进入到淀粉颗粒中，显著破坏淀粉的分子链间和分子链内氢键；在螺杆挤出机中挤出时，羟甲基脲在淀粉颗粒表面以及淀粉颗粒中发生原位缩聚反应，生成尿素醛聚合物，而尿素醛大分子链上的酰胺基、氨基等活性基团能够分别与淀粉和PBAT大分子链上的活性官能团发生相互作用，从而塑化并增容PBAT/淀粉复合材料。本发明一方面可使PBAT/淀粉复合材料更适合吹塑制膜，另一方面可使制备的地膜的力学性能大幅提升。

Description

一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑 化增容制备工艺
技术领域
本发明涉及生物降解农业地膜领域，具体是一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺。
背景技术
20世纪七十年代末，国内开始试验并推广地膜技术，带来了一场“农业白色革命”。经过30多年的发展，农用地膜在我国得到大面积推广和应用，并逐步成为继种子、农药、化肥之后的第四大农业生产资料。然而，在如今回归生态农业、发展绿色经济的大背景下，大量施用农药、化肥不再被提倡，而曾经为农业增产增收发挥重大作用的传统不可降解地膜的弊端也日益显露，已无法满足现代农业对绿色环保和资源节约的要求。
国内外的传统地膜大多以不可降解的塑料，如聚乙烯(PE)等为原料制备生产的，它们在自然环境中难以降解，若不能及时回收，残留的地膜会影响土壤物理性状和作物生长发育，造成种植收益和生态环境的双重损失。据报道，普通不可降解地膜的残留量一般在60～90kg/h㎡，最高可达165kg/h㎡。因此，每年残存在田野、土壤、沟河中的塑料薄膜至少占到供应总量的10％，现累计残存量已高达上千万吨。而目前，残膜回收大多采用人工方式，费用超过100元/亩，效率低且回收不彻底，而若要进行回收再利用，则成本高达4000元/吨。
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一种新型可生物降解的合成脂肪族-芳香族共聚酯，既具有脂肪族聚酯良好的生物可降解性和柔韧性，又具有芳香族聚酯良好的力学性能和耐热性，更为重要的是，PBAT可以采用传统的PE薄膜加工设备进行吹膜成型，非常适合生产薄膜类制品。然而，PBAT较高的价格阻碍了其在农用地膜领域的发展，通过将PBAT与淀粉等低成本绿色可生物降解聚合物共混可以达到降低成本的目的，但两者之间的相容性问题带来的是力学性能下降等缺点。
淀粉分子链上含有大量的羟基，容易形成分子间和分子内氢键，导致其加工性能差，一般需加入增塑剂，在热和剪切力的作用下破坏其分子间和分子内氢键。目前，国内外对于淀粉及其生物降解高分子共混材料体系的塑化或增容改性，多使用的是尿素和多元醇(如甘油)。甘油能够较好的破坏淀粉的分子间和分子内氢键，从而可以保障淀粉共混材料的加工性能。但是，甘油是小分子增塑剂，易发生迁移，从而影响淀粉/高分子复合材料的性能。尿素分子进去到淀粉颗粒中，能够显著破坏淀粉的分子内和分子间氢键，进而提高淀粉的加工性能。但是，由于大量的淀粉颗粒被破坏，导致制备的淀粉/高分子复合材料的力学性能普遍不高。而淀粉的塑化过程也会提升降解地膜的生产成本，因此需要更简单有效的淀粉预处理方法，以降低地膜的生产成本。此外，降解地膜的降解周期往往较长，在种植生长周期较短的作物时，降解周期较长的缺点明显；而其在土壤中分解的过程中还会影响部分微生物的活性，导致土壤中的养分不能被植物充分吸收和利用。
反应挤出是以螺杆挤出机作为连续反应空间进行单体聚合或者聚合物与添加材料之间发生一定的化学反应，以达到聚合物改性或使不混容共混体系增容的目的，是聚合物合成、化学反应以及挤出加工有机结合成为一个整体的连续工艺过程。反应挤出技术具有混合形式多样、易清理、产品质量高、生产效率高且可大规模生产、易实现自动化且可控制性强、投资少、工作环境好、成本低、利润高等方面优势，成为国内外的研究热点。
发明内容
针对上述背景，本发明旨在提供一种具有拉伸强度高、断裂伸长率大、含营养元素且低成本的可完全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种低成本高强度全生物降解农用地膜，是采用下列重量份的原料制成的，
PBAT 65-100份且不为100；
淀粉0-20份且不为0；
尿素醛的反应前体羟甲基脲0-10份且不为0；
扩链剂0-1份且不为0；
增容剂0-4份且不为0；
无机填料0-10份且不为0。
本发明的全生物降解农用地膜，以PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯)和淀粉作为基体材料，以尿素醛作为塑化增容剂。
作为本发明全生物降解农用地膜技术方案的进一步改进，所述淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉或土豆淀粉。
作为本发明全生物降解农用地膜技术方案的进一步改进，所述扩链剂是X-U993，环氧当量为300-350g/mol。
作为本发明全生物降解农用地膜技术方案的进一步改进，所述增容剂为马来酸酐。
作为本发明全生物降解农用地膜技术方案的进一步改进，所述无机填料为滑石粉。
本发明进一步提供了低成本高强度全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，包括以下步骤：
(1)加入计算量的甲醛和尿素，调节体系pH，一定温度下反应一定时间，得到羟甲基脲溶液；
(2)将步骤(1)得到的羟甲基脲溶液和淀粉按照一定的比例混合至均匀，得到羟甲基脲塑化的淀粉；
(3)将步骤(2)得到的羟甲基脲塑化淀粉、PBAT、扩链剂、增容剂、无机填料按照一定比例混合至均匀；
(4)将步骤(3)得到的混合均匀的原料加入到螺杆挤出机中挤出，螺杆挤出机各区温度设置在110-180℃，挤出物经冷切造粒，得到尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料；
(5)将步骤(4)得到的尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，各区温度设置在110-180℃，则得到本发明的低成本高强度全生物降解农用地膜。
作为本发明制备工艺技术方案的进一步改进，步骤(1)中，甲醛和尿素的摩尔比为1:2～6。
作为本发明制备工艺技术方案的进一步改进，步骤(1)中的反应温度为30-80℃。
作为本发明制备工艺技术方案的进一步改进，步骤(1)中的反应时间为0.5-3h。
作为本发明制备工艺技术方案的进一步改进，步骤(4)中，螺杆转速为20-400RPM。
本发明所述制备工艺，在挤出前，使所述塑化增容剂尿素醛的反应前体羟甲基脲溶液与淀粉混合，则小分子的羟甲基脲能够方便的附着在淀粉颗粒表面或进入到淀粉颗粒中，显著破坏淀粉的分子链间和分子链内氢键，该塑化作用不仅可以显著改善淀粉的加工性能，而且还能够使淀粉原有的刚性结构不被破坏；在螺杆挤出机中挤出时，羟甲基脲在淀粉颗粒表面以及淀粉颗粒中发生原位缩聚反应，生成尿素醛聚合物，而尿素醛大分子链上的酰胺基、氨基等活性基团能够分别与淀粉和PBAT大分子链上的活性官能团发生相互作用，从而塑化并增容PBAT/淀粉复合材料。
在螺杆挤出机中挤出时，羟甲基脲在淀粉颗粒表面以及淀粉颗粒中发生原位缩聚反应生成尿素醛聚合物的机理如下：
Figure BDA0003483627910000041
与现有技术相比，本发明所述低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺，具有以下优越性：
(1)以尿素醛的反应前体羟甲基脲溶液作为原料，则挤出前，小分子的羟甲基脲能够很方便地附着在淀粉颗粒表面或进入到淀粉颗粒中，显著破坏淀粉的分子链间和分子链内氢键，该塑化过程不仅可以显著改善淀粉的机械加工性能，而且还能够使淀粉原有的刚性结构不被破坏；而在淀粉颗粒表面以及淀粉颗粒中通过反应挤出原位生成的尿素醛聚合物能够通过其大分子链上的官能团与淀粉和PBAT大分子链上的活性基团之间的相互作用，显著提升PBAT与淀粉的相容性。因此，本发明的工艺，一方面使PBAT/淀粉复合材料更适合吹塑制膜，另一方面还能使制备的地膜的力学性能大幅提升。
(2)通过反应挤出原位缩聚生成的尿素醛可使制备的地膜含有位居各养分之首的氮元素，在地膜履行完使用性能进入到土壤中后，在其降解的同时还能够释放氮养分，从而提高土壤微生物的活性，使地膜可以更快速的被微生物侵蚀和分解。因此，本发明对于推动肥膜一体化以及在解决农膜残留污染问题的同时减肥增产均具有重要意义。
(3)淀粉、滑石粉的加入可有效降低本发明制备的地膜的原材料成本，加上本发明提出的原位反应挤出塑化增容制备工艺简单、生产成本较低且易于大规模工业化生产。因此，本发明对于PBAT的广泛使用以及全降解地膜的推广具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例3制备的低成本高强度全生物降解农用地膜的SEM照片，其中b图为a图的局部放大图。
图2为实施例3制备的农用地膜用丙酮溶解PBAT后剩余的淀粉/尿素醛的红外光谱图。
图3为实施例3制备的低成本高强度全生物降解农用地膜的N元素EDS谱图。
图4为实施例3制备的低成本高强度全生物降解农用地膜XRD谱图。
图5为实施例1-5制备的低成本高强度全生物降解农用地膜水中氮养分释放曲线。
图6为实施例1-5与对比例1和2制备的农用地膜生物降解百分率随时间的变化曲线图。
从图1可以看出，在本发明工艺制备的PBAT/淀粉复合材料中，淀粉在PBAT基体中分散均匀，进一步放大后可以观察到作为刚性粒子的淀粉的球状结构没有被破坏，球形淀粉均匀分布在基体树脂中，这两种现象共同使本发明工艺制备的地膜的力学性能大幅提升。
从本发明制备的PBAT/淀粉地膜经丙酮浸泡溶解除去PBAT后剩余的淀粉/尿素醛的红外光谱图图2中可以看到，淀粉/尿素醛在3300-3200cm-1和1500-1650cm-1处表现出尿素醛特有的吸收峰，对比淀粉对应的吸收峰，可以清楚表明在本发明工艺制备的PBAT/淀粉复合材料体系中生成了尿素醛。
图3进一步显示，在本发明工艺制备的地膜中，N元素分布在淀粉球形颗粒的表面且非常均匀，进而进一步证明了本发明工艺可使作为刚性粒子的淀粉的球状结构不被破坏。此外也表明本发明制备的低成本高强度全生物降解农用地膜含有营养元素N，可在履行完使用性能进入到土壤中后降解释放营养元素N。
图4中，在17.78°、20.56°、23.37°处，相比纯PBAT的XRD曲线可以看出，PBAT/淀粉/尿素醛(MU)和PBAT/淀粉体系均表现出相同的特征峰变化，进一步表明作为刚性粒子的淀粉的球状结构没有被破坏，尿素醛的加入使材料的结晶度进一步降低，增加了体系的相容性，进而可使所制备地膜的力学性能提升。
由图5可知，本发明工艺制备的地膜所含用的养分氮均具有一定的缓释性能。地膜中N元素的含量越高，释放速率越快。
由图6可知，与对比例1制备的未加入尿素醛的PBAT/淀粉地膜以及对比例2制备的纯PBAT地膜相比，本发明实施例1-5制备的地膜在土壤中完全生物降解需要的时间均缩短。因此，本发明通过尿素醛的引入，不仅改善工艺性能，提高力学性能，而且能够缩短地膜的降解周期。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的具体实验安排和测试方法：
水中氮养分缓释性能：将0.5g待测样品放入到装有100g蒸馏水的塑料透明小瓶中，然后将塑料瓶放在暗处，在室温(25℃)下孵育。在每个孵育期(1、3、5、7、10、14、21、28、42、56、70、84、98天)取出瓶中剩余的样品，用蒸馏水仔细洗涤，然后在60℃真空烘箱中干燥至恒重。通过凯氏定氮法测定剩余样品中的氮含量，通过下式计算样品在静水中的N累计释放率。
Figure BDA0003483627910000061
式中：RNT为被测样品的N的累积释放率，NT0为被测样品的N的初始含量，NTi是孵育i天时测试样品的N含量。
生物降解性能：根据GB/T 19277的测试方法，将地膜在受控堆肥条件下，通过测定释放的二氧化碳量来确定其最终需氧生物降解能力。具体为：
往培养瓶中加入混合均匀的10g待测材料样品(约5gC)、60g堆肥和320g海沙，湿度保持在40％，密封恒温培养箱中58℃培养，空白处理(即CK处理)中放入等量的堆肥和海沙。往培养瓶中持续通入无CO2的空气，将培养瓶中产生的气体通入NaOH溶液中进行收集，每隔5天取样一次，所取材料样品经有机碳分析仪进行碳含量的测定。按下式计算每个培养瓶中待测材料产生的二氧化碳理论释放量m(ThCO2)，以克(g)表示：
m(ThCO2)＝m×wc×44/12
式中：
m：培养瓶中待测材料的质量，单位为克(g)；
wc：待测材料的碳含量，由化学式或通过元素分析测试仪测试得到，以质量分数表示；
44和12：分别表示二氧化碳的分子量和碳的原子量。
每一测试节点用下式根据累计释放的二氧化碳的量计算出每一培养瓶中待测材料的生物降解百分率Dt(％)：
Figure BDA0003483627910000071
式中：
Figure BDA0003483627910000072
试验开始到时间t含有待测材料的培养瓶累计释放的二氧化碳量，单位为克(g)；
Figure BDA0003483627910000073
试验开始到时间t空白实验的培养瓶累计释放的二氧化碳量平均值(两组空白实验的平均值)，单位为克(g)；
m(ThCO2)：每一培养瓶待测材料产生的二氧化碳理论释放量，单位为克(g)。
下面通过具体实施例来对本发明的技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种低成本高强度全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，包括以下步骤：
(1)分别加入20g甲醛和24g尿素，调节体系pH＝9，50℃下反应2h，得到羟甲基脲溶液；
(2)将10份步骤(1)得到的羟甲基脲溶液与10份木薯淀粉粉末混合至均匀，得到20份羟甲基脲塑化木薯淀粉；
(3)将20份步骤(2)得到的羟甲基脲塑化木薯淀粉、65份PBAT、1份扩链剂X-U993、4份增容剂马来酸酐、10份滑石粉混合至均匀；
(4)将步骤(3)得到的混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的各区温度设置在130℃，挤出物经冷切切粒，得到尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料；
(5)将步骤(4)得到的尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，其中各区温度设置在130℃，最终得到低成本高强度全生物降解农用地膜。
实施例2
一种低成本高强度全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，包括以下步骤：
(1)分别加入20g甲醛和24g尿素，调节体系pH＝9，50℃下反应2h，得到羟甲基脲溶液；
(2)将8份步骤(1)得到的羟甲基脲溶液与12份木薯淀粉粉末混合至均匀，得到20份羟甲基脲塑化木薯淀粉；
(3)将20份步骤(2)得到的羟甲基脲塑化木薯淀粉、65份PBAT、1份扩链剂X-U993、4份增容剂马来酸酐、10份滑石粉混合至均匀；
(4)将步骤(3)得到的混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的各区温度设置在130℃，挤出物经冷切切粒，得到尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料；
(5)将步骤(4)得到的尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，其中各区温度设置在130℃，最终得到低成本高强度全生物降解农用地膜。
实施例3
一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺，包括以下步骤：
(1)分别加入20g甲醛和24g尿素，调节体系pH＝9，50℃下反应2h，得到羟甲基脲溶液；
(2)将6份步骤(1)得到的羟甲基脲溶液与14份淀粉粉末混合至均匀，得到20份羟甲基脲塑化木薯淀粉；
(3)将20份步骤(2)得到的羟甲基脲塑化木薯淀粉、65份PBAT、1份扩链剂X-U993、4份增容剂马来酸酐、10份滑石粉混合至均匀；
(4)将步骤(3)得到的混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的各区温度设置在130℃，挤出物经冷切切粒，得到尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料；
(5)将步骤(4)得到的尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，其中各区温度设置在130℃，最终得到本发明的低成本高强度全生物降解农用地膜。
实施例4
一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺，包括以下步骤：
(1)分别加入20g甲醛和24g尿素，调节体系pH＝9，50℃下反应2h，得到羟甲基脲溶液；
(2)将4份步骤(1)得到的羟甲基脲溶液与16份淀粉粉末混合至均匀，得到20份羟甲基脲塑化木薯淀粉；
(3)将20份步骤(2)得到的羟甲基脲塑化木薯淀粉、65份PBAT、1份扩链剂X-U993、4份增容剂马来酸酐、10份滑石粉混合至均匀；
(4)将步骤(3)得到的混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的各区温度设置在130℃，挤出物经冷切切粒，得到尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料；
(5)将步骤(4)得到的尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，其中各区温度设置在130℃，最终得到本发明的低成本高强度全生物降解农用地膜。
实施例5
一种低成本高强度全生物降解农用地膜及其原位反应挤出塑化增容制备工艺，包括以下步骤：
(1)分别加入20g甲醛和24g尿素，调节体系pH＝9，50℃下反应2h，得到羟甲基脲溶液；
(2)将2份步骤(1)得到的羟甲基脲溶液与18份淀粉粉末混合至均匀，得到20份羟甲基脲塑化木薯淀粉；
(3)将20份步骤(2)得到的羟甲基脲塑化木薯淀粉、65份PBAT、1份扩链剂X-U993、4份增容剂马来酸酐、10份滑石粉混合至均匀；
(4)将步骤(3)得到的混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的各区温度设置在130℃，挤出物经冷切切粒，得到尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料；
(5)将步骤(4)得到的尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，其中各区温度设置在130℃，最终得到本发明的低成本高强度全生物降解农用地膜。
对比例1：未加入尿素醛的PBAT/淀粉地膜
一种生物降解农用地膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20份木薯淀粉粉末、65份PBAT、1份扩链剂X-U993、4份增容剂马来酸酐、10份滑石粉混合至均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的各区温度设置在130℃，挤出物经冷切切粒，得到改性PBAT复合材料；
(3)将步骤(2)得到的改性PBAT复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，其中各区温度设置在130℃，最终得到未加入尿素醛的PBAT/淀粉生物降解农用地膜。
对比例2：纯PBAT地膜
一种制备生物降解农用地膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将95份PBAT、1份扩链剂X-U993、4份增容剂马来酸酐、10份滑石粉混合至均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的各区温度设置在130℃，挤出物经冷切切粒，得到PBAT复合材料；
(3)将步骤(2)得到的PBAT复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，其中各区温度设置在130℃，最终得到纯PBAT生物降解农用地膜。
表1实施例1-5和对比例1制备的薄膜的纵向力学性能
Figure BDA0003483627910000111
注：薄膜吹制成型过程中与风环出风方向相同为纵向
表2实施例1-5和对比例1制备的薄膜的横向力学性能
Figure BDA0003483627910000112
注：薄膜吹制成型过程中与风环出风方向垂直为横向
由表1和表2可以看出，随着羟甲基脲在原材料中占比的增加，制备的地膜的拉伸强度和断裂伸长率均明显升高。这得益于本发明的塑化增容工艺可使作为刚性粒子的淀粉的结构不被破坏且能够均匀的分散在PBAT基体中，从而使制备的地膜的力学性能显著提升。此外，反应挤出原位生成的尿素醛使所制备的全生物降解地膜含有营养元素氮，可在加快履行完使用性进入到土壤中的地膜的降解周期的同时释放养分氮。
表3实施例1-5和对比例制备的薄膜生物降解性能对比(生物降解率近100％)
Figure BDA0003483627910000121
由表3可知，与对比例1制备的未加入尿素醛的PBAT/淀粉地膜以及对比例2制备的纯PBAT地膜相比，本发明实施例1-5制备的地膜在土壤中完全生物降解需要的时间均缩短。因此，本发明通过尿素醛的引入，不仅改善工艺性能，提高力学性能，而且能够缩短地膜的降解周期。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种低成本高强度全生物降解农用地膜，其特征在于，是采用下列重量份的原料制成的，
PBAT 65-100份且不为100；
淀粉 0-20份且不为0；
尿素醛的反应前体羟甲基脲 0-10份且不为0；
扩链剂 0-1份且不为0；
增容剂 0-4份且不为0；
无机填料 0-10份且不为0。
2.根据权利要求1所述的一种低成本高强度全生物降解农用地膜，其特征在于，所述淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉或土豆淀粉。
3.根据权利要求1所述的一种低成本高强度全生物降解农用地膜，其特征在于，所述扩链剂是X-U993，环氧当量为300-350g/mol。
4.根据权利要求1所述的一种低成本高强度全生物降解农用地膜，其特征在于，所述增容剂为马来酸酐。
5.根据权利要求1所述的一种低成本高强度全生物降解农用地膜，其特征在于，所述无机填料为滑石粉。
6.如权利要求1至5任一权利要求所述一种低成本高强度全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）加入计算量的甲醛和尿素，调节体系pH，一定温度下反应一定时间，得到羟甲基脲溶液；
（2）将步骤（1）得到的羟甲基脲溶液和淀粉按照一定的比例混合至均匀，得到羟甲基脲塑化的淀粉；
（3）将步骤（2）得到的羟甲基脲塑化淀粉、PBAT、扩链剂、增容剂、无机填料按照一定比例混合至均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合均匀的原料加入到螺杆挤出机中挤出，螺杆挤出机各区温度设置在110-180℃，挤出物经冷切造粒，得到尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料；
（5）将步骤（4）得到的尿素醛塑化增容的PBAT/淀粉复合材料加入到吹膜机中进行吹膜加工，各区温度设置在110-180℃，则得到低成本高强度全生物降解农用地膜。
7.根据权利要求6所述的全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，其特征在于，步骤（1）中，甲醛和尿素的摩尔比为1:2~6。
8.根据权利要求6所述的全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，其特征在于，步骤（1）中的反应温度为30-80℃。
9.根据权利要求6所述的全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，其特征在于，步骤（1）中的反应时间为0.5-3h。
10.根据权利要求6所述的全生物降解农用地膜的原位反应挤出塑化增容制备工艺，其特征在于，步骤（4）中，螺杆转速为20-400RPM。
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