[發(fā)明專利]一種納米復(fù)合材料長效流滴膜的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910013775.1
• 申請日: 2009-01-14
• 公開（公告）號: CN101480843A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋國君;李培耀;王俊霞
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號: B29C49/04
• 分類號: B29C49/04;C08L23/00;C08K9/04;C08K3/34;B29L7/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所
• 代理人: 于正河

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及農(nóng)用材料的加工制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種聚烯烴/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料長效流滴膜的制備方法。

背景技術(shù)：

塑料大棚被廣泛應(yīng)用于種植蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物、花卉等場合，它的應(yīng)用使傳統(tǒng)的種植業(yè)發(fā)生了革命性改變，為農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收做出了巨大貢獻(xiàn)，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可缺少的重要生產(chǎn)資料。支撐這一現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要物資就是塑料大棚膜，簡稱棚膜。用于棚膜的主要原料是聚乙烯，而由于聚乙烯是疏水性的，其表面張力與水的表面張力相差較大。秋冬春季節(jié)時(shí)，塑料大棚內(nèi)外的溫度和濕度差異較大，棚內(nèi)的水蒸汽會在棚膜內(nèi)壁凝結(jié)成大量霧滴。霧滴的生成會造成三方面的危害：其一是水滴可使光線發(fā)生折射，致使薄膜的透光性大為降低，嚴(yán)重時(shí)透光率甚至低于60％，從而大大降低了棚溫并阻礙了作物的光合作；其二，光線經(jīng)水滴聚焦后照射到作物上，會將作物局部灼傷；其三，細(xì)小的水滴會逐漸聚集變大，達(dá)到一定質(zhì)量后會自棚膜表面滴落，這種水滴溫度較低，滴落至作物花、莖、葉或果實(shí)上時(shí)，會使其枯爛，直接降低作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

目前，為解決上述問題，人們研制出一種新的功能性薄膜——流滴膜，流滴膜研究的目標(biāo)就是利用表面活性劑將聚乙烯膜表面的臨界表面張力提高，從而使凝聚在PE膜內(nèi)壁的微小水珠鋪展成一層透明水膜，并順膜壁向下流入地面，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最有效的辦法是加入流滴劑。制備流滴膜最常用的方法是在聚乙烯樹脂中添加流滴劑，即在塑料棚膜的生產(chǎn)過程中，將流滴劑添加到原料樹脂中一同進(jìn)行混合，塑化，而后吹塑成膜，這種方法稱為內(nèi)添加法。防霧流滴劑一般具有兩親性的分子結(jié)構(gòu)，與基體樹脂混煉吹膜后，在薄膜表面發(fā)生取向，親水基向外，疏水基向內(nèi)，可起到降低水的表面張力、促使凝聚在膜表面的水滴鋪展，之后順膜流下。在此過程中，防霧滴劑分子中的親水基團(tuán)在膜表面不斷與水結(jié)合而逐漸流失，膜內(nèi)部的流滴劑不斷遷移到表面以保持膜的防霧滴性能。隨著流滴劑流失量的增加，防霧滴能力減弱，一段時(shí)間后薄膜會因此而喪失防霧滴效能。但由于流滴劑與聚乙烯相容性太差，滲出較快，持效性短，難以滿足需求。目前添加型流滴膜的流滴持效時(shí)間僅能保證三個(gè)月左右(實(shí)際每年需要8個(gè)月以上)，嚴(yán)重阻礙著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

現(xiàn)代農(nóng)用棚膜的發(fā)展趨勢是向著薄型化、低成本、長效防霧流滴性和長壽命發(fā)展，其中存在著不可調(diào)和的矛盾，棚膜越薄內(nèi)載的防霧流滴劑越容易流失完，持效性越短；如果通過過多地加入防霧流滴劑來補(bǔ)充，不但增加了成本，而且會嚴(yán)重影響薄膜的力學(xué)性能和壽命。同時(shí)，為種植環(huán)保型蔬菜或花卉，滅蟲害的方法往往用硫磺熏蒸，以殺滅蟲卵或有害病毒，而由于硫磺熏蒸的強(qiáng)氧化劑的作用，易將薄膜中的抗氧劑破壞，大幅度降低薄膜的力學(xué)強(qiáng)度，造成薄膜破，這些都是防霧流滴棚膜發(fā)展過程中及其復(fù)雜的重大難題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，尋求提供一種聚烯烴/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料長效流滴膜的制備方法，先對層狀硅酸鹽進(jìn)行有機(jī)改性制備成有機(jī)改性層狀硅酸鹽，然后將其與聚烯烴、流滴劑、防老劑、減霧劑等干混或者按照一定組合做成母料，放入薄膜吹塑機(jī)中進(jìn)行吹塑，經(jīng)冷卻、卷取得到長效流滴膜。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明方法先將聚烯烴類聚合物100重量份，有機(jī)層狀硅酸鹽0.1～3重量份，流滴劑1～8重量份，防老劑0.1～2.5重量份和減霧劑0.1～3重量份，在容器中直接用高速攪拌機(jī)攪拌調(diào)和均勻后，再用塑料吹膜機(jī)在140～170℃條件下吹制成流滴膜；或分別用雙螺桿擠出機(jī)將部分聚烯烴和有機(jī)改性層狀硅酸鹽擠出造粒、部分聚烯烴和其他配合劑擠出造粒后，再將其高速攪拌混合均勻在140～170℃條件下進(jìn)行吹制成流滴膜；或先將各原料在容器中直接高速攪拌混合后，再通過雙螺桿擠出機(jī)在140～170℃條件下進(jìn)行擠出造粒，然后在140～170℃條件下進(jìn)行吹塑制成流滴膜。