本發明公開了一種兼具保溫和光?生物雙降解塑料及其制備方法和應用，按重量份數計，其原料包括：可生物降解高分子材料50?90份，增強劑5?40份以及疏水締合聚合物修飾的MXene二維材料1?20份。本發明提供的兼具保溫和光?生物雙降解塑料結合了MXene二維材料的光熱轉化性能、氧化產物的光催化降解功能和可生物降解高分子材料的生物降解性，在用于保溫地膜在發揮完保溫作用后，可在自然環境中自然降解。同時該塑料可通過調節MXene二維材料與可生物降解高分子材料的質量比，調節其光熱轉化性能及降解的時間周期，以滿足不同作物的耕種需求。

技術領域

本發明涉及可降解塑料領域，具體涉及一種兼具保溫和光-生物雙降解塑料及其制備方法和應用。

背景技術

塑料制品在方便人們日常生活的同時，也帶來了嚴重的污染問題，大部分塑料制品在完成使命之后，被遺留在環境中造成嚴重的“白色污染”。隨著塑料制品消費量不斷增加，預計到2050年全球將有120億噸的廢棄塑料，這些廢棄塑料中約有一半屬于一次性塑料制品，難以降解且不易回收，長期存在于環境中，不僅污染著土壤、江河和海洋，甚至最終通過食物鏈回到人體，對人體健康造成嚴重威脅。焚燒和填埋雖然在一定程度上減少了環境中的廢棄塑料，但是某些不可見的污染也成為了人類健康的殺手。因此開發可降解塑料被認為是從根本上解決“白色污染”的有效途徑。

降解塑料按照降解方式大致可分為光降解塑料、生物降解塑料、光-生物雙降解塑料以及水降解塑料四大類。在這其中，結合了光降解和生物降解的光-生物雙降解塑料是一種比較理想的降解塑料，擁有較快的降解速率，通常為其他降解塑料降解速率的5倍以上，且降解產物環保無污染。然而，目前市面上的光-生物雙降解塑料相對較少，其主要受限于缺少合適的材料同時實現光降解和生物降解。因此，開發光-生物雙降解塑料依然是降解塑料研究的重點。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種兼具保溫和光-生物雙降解塑料。該雙降解塑料結合了MXene二維材料的光熱轉化性能、氧化產物的光催化降解功能和生物降解塑料的生物降解性，在用于保溫地膜發揮完保溫作用后，可在自然環境中快速降解。

本發明的第二個目的在于提供一種兼具保溫和光-生物雙降解塑料的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供一種可降解的保溫地膜。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

第一方面，本發明提供一種兼具保溫和光-生物雙降解塑料，按質量份數計，其原料包括：可生物降解高分子材料50-90份，增強劑5-40份以及疏水締合聚合物修飾的MXene二維材料1-20份。

其中，傳統光敏劑可加工性較差，難以與生物降解高分子材料直接混合加工，MXene二維材料具有良好的光熱轉化效果，可以作為光降解的光敏劑，但MXene的二維納米片結構與生物降解高分子材料更難以直接混合加工，本發明在其表面修飾疏水締合聚合物，賦予MXene二維材料較好的加工性能，同時不影響MXene光熱轉化效果。

可選地，所述MXene二維材料的平均直徑為納米級，包括但不限于1-1000納米，50-800納米，100-500納米，200-300納米等。

可選地，所述兼具保溫和光-生物雙降解塑料的原料包括：可生物降解高分子材料65-75份，增強劑25-30份以及疏水締合聚合物修飾的MXene二維材料2-4份。

可選地，所述疏水締合聚合物修飾的MXene二維材料中，疏水締合聚合物與MXene二維材料的質量比為1:1-10；優選為1:1-5；更優選為1:1。

可選地，所述MXene二維材料為碳化鈦納米片、碳化釩納米片、碳化鉭納米片和碳化鈮納米片中的任意一種或兩種及以上的組合；優選為碳化鈦納米片。