行业领域

新材料技术

需求背景

宁夏本地农业新材料领域，主营农用地膜、可降解地膜等产品，长期服务宁夏干旱、风沙大、紫外线强的西北特色农业生产场景。当前，国家大力推进农业绿色发展、地膜减量替代与废旧农膜资源化利用，全生物可降解农膜已成为行业转型升级的主流方向。但目前企业现有可降解农膜产品普遍存在原料成本偏高、材料韧性不足、抗风沙、耐老化、耐紫外线性能弱等问题，适配宁夏高寒、干旱、强光照的极端田间环境能力有限。同时，传统改性工艺存在改性效率低、辅料添加量大、生产成本高、力学与耐候性能难以兼顾等短板，导致产品性价比不足、市场竞争力受限，难以满足大面积推广应用与低成本规模化替代传统地膜的产业需求。为适配西北特殊农业种植环境、降低产品生产成本、提升可降解农膜综合使用性能，助力区域农业面源污染治理与绿色生态农业发展，企业亟需开展低成本、高韧性可降解农膜材料改性与制备技术研究，通过材料配方改性、工艺优化升级，攻克高成本、低韧性、耐候性差等行业痛点，实现高性能、低成本可降解农膜的稳定制备与产业化应用。

需解决的主要技术难题

1. 可降解基材韧性不足，西北极端环境适配性差：现有PLA、PBAT主流可降解基材固有刚性强、韧性偏弱，针对宁夏地区强紫外线照射、昼夜温差大、风沙冲击剧烈的特殊田间环境，成品地膜极易出现脆裂、破膜、老化失效、提前破损等问题，覆膜覆土、抗风保墒能力不足，田间使用寿命短，无法适配本地农作物全程种植管护需求。

2. 材料改性成本与产品性能难以双向兼顾：行业常规高韧性改性技术依赖高价功能助剂、优质改性原料，辅料添加量大，大幅提升原材料生产成本，导致可降解农膜售价偏高，难以大面积替代传统普通地膜；若采用低成本填充改性方案，又会出现薄膜拉伸强度、断裂伸长率、抗冲击性能大幅下降的问题，长期存在“降本不提质、提质不降本”的技术瓶颈。

3. 多组分共混改性相容性差，成膜稳定性不足：可降解树脂、无机填充料、增韧耐候助剂等多组分原料熔融共混过程中，界面相容性较差，易出现原料分散不均、相分离、团聚结块等问题，造成吹塑成型的地膜厚薄不均、局部力学性能差异大、成品瑕疵率偏高，严重影响地膜铺设质量和田间使用稳定性。

4. 现有成型工艺适配性弱，规模化量产难度大：企业现有传统吹塑成型工艺参数，适配常规可降解原料体系，针对高填充、高韧性的新型改性材料体系适配性不足，材料流变性能改变后，生产过程易出现膜体张力不稳、收卷偏移、连续破膜等问题，设备停机率高，难以实现连续化、标准化、稳定化量产。

期望实现的主要技术目标

1. 研发适配西北气候的高耐候高韧性改性配方：针对性优化可降解材料复配体系与改性方案，有效提升地膜拉伸强度、断裂韧性、抗冲击、抗撕裂性能，解决宁夏风沙、强紫外、温差环境下农膜脆裂、老化、破损难题，大幅延长田间使用寿命，适配本地各类农作物种植场景。

2. 突破低成本高性能协同改性技术瓶颈：优化低成本功能填充体系与助剂配比，替代高价改性原料，精简辅料添加用量，在保障农膜力学性能、耐候性能达标的前提下，有效降低原料综合生产成本，解决性能与成本相互制约的行业痛点，提升产品市场竞争力与替代传统地膜的能力。

3. 优化共混改性工艺，提升成膜均匀性与稳定性：改良多组分原料预处理、熔融共混工艺，提升树脂与功能助剂的界面相容性和分散均匀性，杜绝原料团聚、相分离问题，有效降低地膜厚薄偏差，减少成品瑕疵，统一产品力学性能指标，提升成品整体品质稳定性。

4. 适配新型改性体系，建立标准化量产工艺：优化吹塑成型温度、螺杆转速、牵引张力、收卷速度等核心工艺参数，匹配高韧性、高填充改性材料的生产特性，解决量产过程中破膜、张力不稳、停机频繁等问题，形成一套成熟、可复制的标准化制备工艺，实现改性可降解农膜连续、稳定、规模化量产。