CN106633563B - 具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料及其在温室膜中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农用产品领域，涉及温室膜，尤其涉及一种具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料及其在温室膜中的应用。其中，具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，按照重量份数包括以下有效成份：二氧化钛、二氧化锌、滑石粉3、稳定剂、抗氧剂、紫外线屏蔽剂、含氟聚合物PPA、抗静电剂、爽滑粉、丙烯酸聚合物，其中，所述二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。本发明首先通过提供一种具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，使二氧化钛能够完美的融合在制得的温室膜中，解决了二氧化钛对有机质污染的催化分解的过程中，对温室膜有机聚合物的损伤，使其达到防尘目的同时，也起到了抗老化的目的，同时，本发明所使用的原材料价格低廉，加工方便，适合大规模推广使用。

Description

具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料及其在温室膜中的应用
技术领域
本发明属于农用产品领域，涉及温室膜，尤其涉及一种具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料及其在温室膜中的应用。
背景技术
温室膜用于设施农业生产建设的专用塑料薄膜，其透光率，保温，抗拉及耐老化方面的性能均优于普通农膜。对大棚农作物的生长，增产及增收具有重要意义。我国常用的大棚膜主要有四种:第一种是聚氯乙烯膜；第二种是聚烯烃膜；第三种是乙烯-醋酸乙烯共聚物膜；第四种是调光性农膜。
拿聚烯烃膜来说，由于质地轻、柔软、易造型、透光性好、无毒等特点，广受人们的喜爱，据不完全统计，聚烯烃温室大棚膜占我国设施农业覆盖材料的97％以上，温室大棚既能充分利用太阳能的光合能量和光热转换能量，又相对的封闭的环境形成水循环而大量节约用水，保有适中的的温度和湿度。我国3亿亩蔬菜的产量和产值双双超越了近16亿亩粮食，温室大棚膜起到很大作用。温室大棚内作物产量是靠良好的透光率来提高的，优良透光率提供了最大限度利用太阳光的光合能量和光热转换能量的条件，从而达到跨季节不间断的蔬菜生产。但是温室表层吸尘严重影响了透光率，特别是空气中类似油烟的有机物粘附在温室表层，大雨都冲不掉，粘尘较多的地方会使透光率下降50％，严重影响了作物的产量和品质。
目前，随着制模技术的不断发展，人们根据温室膜所要面临的环境(易粘尘)，为温室膜提供了具有防吸尘和防落尘技术功能表层膜，使其能够自行去除温室膜表面的尘土，上述功能虽然针对落尘起到了良好作用，但是针对消除有机质污染却没有办法，只能依靠光催化技术来分解有机质，目前，虽然有部分厂家利用纳米二氧化钛的光催化性来消除温室膜表面类似油烟的有机质，但纳米二氧化钛在分解温室膜表面类似油烟的有机质的同时，也对温室膜有机聚合物具有很大损伤作用，进而降低了温室膜的使用寿命，被国内外农膜行业视为畏途，这就使得现有的温室膜的防尘效果有效(在温室膜领域，有机质污染和尘土统称为尘污染)，无法达到农户对温室膜的要求。
发明内容
本发明针对上述的在温室膜在针对机质污染的防治效果较差导致技术问题，提出一种配方合理、加工方便、分解有机质污染等能力强且能够使纳米二氧化钛不会对温室膜产生危害的具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料及其在温室膜中的应用。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明还提供一种具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，按照重量份数包括以下有效成份：
其中，所述二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛，所述二氧化钛的颗粒直径为10nm～15nm；所述氧化锌的颗粒直径为15nm～25nm；所述滑石粉的颗粒直径为900nm～2000nm。
作为优选，所述稳定剂为T68型受阻胺光稳定剂。
作为优选，所述爽滑粉为芥酸酰胺。
作为优选，所述二氧化钛我国北纬30度以南和西部高原地区添加量为具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料总重量的0.5％；在我国北纬30-40度之间添加量为具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料总重量的0.65％；在我国北纬40度以北添加量为具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料总重量的0.8％。
本发明还提供了上述制备具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料的制备方法，包括以下有效步骤：
a、首先按照相应的质量份数称取好原料；
b、将称取好的锐钛型纳米二氧化钛、滑石粉和氧化锌放置在高速搅拌机内均匀混合10min～15min；
c、待混合均有后，将其他称取好的原料再放入高速搅拌机内均匀搅拌5min～10min，得到混合料；
d、将混合料放入密炼机内混炼10-15min，然后用造粒设备加工成均匀的粒子，即具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料。
本发明还提供了添加上述具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料的具有抗老化功能的聚烯烃表层膜原料，按照重量份数包括以下有效成份：
将上述原料按照相应的重量份数称好，加入到混料机中搅拌均匀，即得到表层原料，然后，将表层原料加入三层共挤吹塑薄膜生产线的表层料斗，与另外保温层和电晕涂覆层一起采用在线涂覆吹塑工艺制得温室膜。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明首先通过提供一种具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，使二氧化钛能够完美的融合在制得的温室膜中，解决了二氧化钛对有机质污染的催化分解的过程中，对温室膜有机聚合物的损伤，使其达到防尘目的同时，也起到了抗老化的目的，同时，本发明所使用的原材料价格低廉，加工方便，适合大规模推广使用。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，本实施提供一种温室膜，使其达到防尘、去污的目的。
本实施例主要针对我国北纬30度以南和高原地区用温室膜，该温室膜为三层共挤，温室膜厚度为0.1mm，表层膜厚度0.03mm；温室膜基材原料为EMA、LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的3种以上材料经吹塑工艺制作而成，即本实施例所称的保温层，保温层的加工制造为现有技术，本实施例中，不加详细的描述。
首先，称取粒径在15nm的锐钛型纳米二氧化钛0.5kg、粒径在15nm的氧化锌0.5kg、粒径在2000nm的滑石粉6kg，放置在高速搅拌机内均匀混合15min，此步骤的主要目的使将二氧化钛和氧化锌吸附在滑石粉上，利用小粒径纳米材料容易粘附着在大粒径粉体材料上的原理，小粒径锐钛型纳米二氧化钛和氧化锌粘附在粒径较大的滑石粉表面，减少了锐钛型二氧化钛和聚烯烃的接触面积，同时，滑石粉也能加大与有机聚合物接触面保护基材并利用氧化锌对紫外线的屏蔽作用辅助降低对有机聚合物基材的损伤。
然后，称取T68型受阻胺光稳定剂9kg；B215型抗氧剂(广州市锋裕化工有限公司生产)2.6kg；UV320紫外线屏蔽剂(天津中信凯泰化工有限公司生产)2.5kg；含氟聚合物PPA(上海鲁聚聚合物技术有限公司生产)1.4kg；HBS-501长效抗静电剂(杭州临安市永盛塑料化工厂)3.5kg；爽滑剂芥酸酰胺为2kg；EMA206丙烯酸共聚物(法国阿尔玛)72kg。放入盛有二氧化钛的高速搅拌机中与混好的二氧化钛、氧化锌、滑石粉掺混，在高速搅拌机内混合10min。在此步骤中，利用极性较大的丙烯酸具有抗光催化的能力，锐钛型纳米二氧化钛附在丙烯酸共聚树脂、滑石粉、氧化锌之间，形成多重保护，经过大量实验发现，丙烯酸共聚树脂中丙烯酸含量≥20％中所起到的效果最好，同时，丙烯酸共聚树脂增加了温室大棚膜表层的极性，在和其他原料配合时，对温室膜防吸尘功能是有力支撑。
待搅拌完成后，将混好的材料经造粒设备加工成均匀的粒子，即制成具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，重量为100kg。
接下来的步骤，便是制得表层膜原料，称取具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料(以下简称母料)10kg、丙烯酸共聚树脂(型号为EMA206)50kg、茂金属乙烯-己烯共聚物(型号为LDPE2420D)20kg、低密度聚乙烯(mLLDPE1018HA)20kg，将这些材料在混料机中搅拌均匀，制成为100kg具有抗老化功能的聚烯烃表层膜原料(以下简称表层原料)，然后表层原料加入三层共挤吹塑薄膜生产线的表层料斗，与另外两层(保温层和电晕涂覆层，均有现有技术，不加详细的描述)一起采用在线涂覆吹塑工艺制成薄膜成品。
经长时间的跟踪检测，本实施例提供的温室膜不仅在理化性能上达到国家标准，同时，在我国北纬30度以南和高原地区可连续使用五年以上，具有≥5年的防尘防污持效期，又具有≥5年的抗老化性能。
实施例2，本实施提供一种温室膜，使其达到防尘、去污的目的。
本实施例主要针对我国北纬30-40度之间地区用温室膜，该温室膜为三层共挤，温室膜厚度为0.1mm，表层膜厚度0.03mm；温室膜基材原料为EMA、LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的3种以上材料经吹塑工艺制作而成，即本实施例所称的保温层，保温层的加工制造为现有技术，本实施例中，不加详细的描述。
首先，称取粒径在15nm的锐钛型纳米二氧化钛0.65kg、粒径在15nm的氧化锌0.5kg、粒径在2000nm的滑石粉5kg，放置在高速搅拌机内均匀混合15min；此步骤的主要目的使将二氧化钛和氧化锌吸附在滑石粉上，利用小粒径纳米材料容易粘附着在大粒径粉体材料上的原理，小粒径锐钛型纳米二氧化钛和氧化锌粘附在粒径较大的滑石粉表面，减少了锐钛型二氧化钛和聚烯烃的接触面积，同时，滑石粉也能加大与有机聚合物接触面保护基材并利用氧化锌对紫外线的屏蔽作用辅助降低对有机聚合物基材的损伤。
然后，称取T68型受阻胺光稳定剂8kg；B215抗氧剂2kg；UV320紫外线屏蔽剂2kg；含氟聚合物PPA1.5kg；HBS-501长效抗静电剂增加3kg；爽滑剂芥酸酰胺为1.85kg；EMA206丙烯酸共聚物75.5kg。放入步骤一所述高速搅拌机中与混好的钛、锌、滑石粉掺混，在高速搅拌机内混合10min；在此步骤中，利用极性较大的丙烯酸具有抗光催化的能力，锐钛型纳米二氧化钛附在丙烯酸共聚树脂、滑石粉、氧化锌之间，形成多重保护，经过大量实验发现，丙烯酸共聚树脂中丙烯酸含量≥20％中所起到的效果最好，同时，丙烯酸共聚树脂增加了温室大棚膜表层的极性，在和其他原料配合时，对温室膜防吸尘功能是有力支撑。
待搅拌完成后，将混好的材料经造粒设备加工成均匀的粒子，即制成具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，重量为100kg。
接下来的步骤，便是制得表层膜原料，称取具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料(以下简称母料)20kg、丙烯酸共聚树脂(型号为EMA206)100kg、茂金属乙烯-己烯共聚物(型号为LDPE2420D)40kg、低密度聚乙烯(mLLDPE1018HA)40kg，将这些材料在混料机中搅拌均匀，制成为100kg具有抗老化功能的聚烯烃表层膜原料(以下简称表层原料)，然后表层原料加入三层共挤吹塑薄膜生产线的表层料斗，与另外两层(保温层和电晕涂覆层，均有现有技术，不加详细的描述)一起采用在线涂覆吹塑工艺制成薄膜成品。
经长时间的跟踪检测，本实施例提供的温室膜不仅在理化性能上达到国家标准，同时，在我国30-40度之间地区可连续使用五年以上，具有≥5年的防尘防污持效期，又具有≥5年的抗老化性能。
实施例3，本实施提供一种温室膜，使其达到防尘、去污的目的。
本实施例主要针对我国北纬40度以北地区用温室膜，该温室膜为五层共挤，温室膜厚度为0.12mm，表层膜厚度0.025mm；温室膜基材原料为EMA、LDPE、LLDPE、EVA、EPPE、mLLDPE中的3种以上材料经吹塑工艺制作而成，即本实施例所称的保温层，保温层的加工制造为现有技术，本实施例中，不加详细的描述。
首先，称取粒径在15nm的锐钛型纳米二氧化钛0.8kg、粒径在15nm的氧化锌0.5kg、粒径在2000nm的滑石粉6kg，放置在高速搅拌机内均匀混合15min；此步骤的主要目的使将二氧化钛和氧化锌吸附在滑石粉上，利用小粒径纳米材料容易粘附着在大粒径粉体材料上的原理，小粒径锐钛型纳米二氧化钛和氧化锌粘附在粒径较大的滑石粉表面，减少了锐钛型二氧化钛和聚烯烃的接触面积，同时，滑石粉也能加大与有机聚合物接触面保护基材并利用氧化锌对紫外线的屏蔽作用辅助降低对有机聚合物基材的损伤。
然后，称取T68型受阻胺光稳定剂8kg；B215抗氧剂2kg；UV320紫外线屏蔽剂2kg；含氟聚合物PPA1.5kg；HBS-501长效抗静电剂增加3kg；爽滑剂芥酸酰胺为1.7kg；EMA206丙烯酸共聚物79kg。放入步骤一所述高速搅拌机中与混好的钛、锌、滑石粉掺混，在高速搅拌机内混合10min；在此步骤中，利用极性较大的丙烯酸具有抗光催化的能力，锐钛型纳米二氧化钛附在丙烯酸共聚树脂、滑石粉、氧化锌之间，形成多重保护，经过大量实验发现，丙烯酸共聚树脂中丙烯酸含量≥20％中所起到的效果最好，同时，丙烯酸共聚树脂增加了温室大棚膜表层的极性，在和其他原料配合时，对温室膜防吸尘功能是有力支撑。待搅拌完成后，将混好的材料经造粒设备加工成均匀的粒子，即制成具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，重量为100kg。
接下来的步骤，便是制得表层膜原料，称取具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料(以下简称母料)10kg、丙烯酸共聚树脂(型号为EMA206)50kg、茂金属乙烯-己烯共聚物(型号为LDPE2420D)20kg、低密度聚乙烯(mLLDPE1018HA)20kg，将这些材料在混料机中搅拌均匀，制成为100kg具有抗老化功能的聚烯烃表层膜原料(以下简称表层原料)，然后表层原料加入三层共挤吹塑薄膜生产线的表层料斗，与另外两层(保温层和电晕涂覆层，均有现有技术，不加详细的描述)一起采用在线涂覆吹塑工艺制成薄膜成品。
经长时间的跟踪检测，本实施例提供的温室膜不仅在理化性能上达到国家标准，同时，在我国北纬40度以北地区可连续使用五年以上，具有≥5年的防尘防污持效期，又具有≥5年的抗老化性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，其特征在于，按照重量份数包括以下有效成份：
其中，所述二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛，所述二氧化钛的颗粒直径为10nm～15nm；所述氧化锌的颗粒直径为15nm～25nm；所述滑石粉的颗粒直径为900nm～2000nm。
2.根据权利要求1所述的具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，其特征在于，所述稳定剂为T68型受阻胺光稳定剂。
3.根据权利要求2所述的具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，其特征在于，所述爽滑粉为芥酸酰胺。
4.根据权利要求1～3任一项所述的具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料，其特征在于，所述二氧化钛我国北纬30度以南和西部高原地区添加量为具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料总重量的0.5％；在我国北纬30-40度之间添加量为具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料总重量的0.65％；在我国北纬40度以北添加量为具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料总重量的0.8％。
5.制备权利要求4所述的具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料的制备方法，其特征在于，包括以下有效步骤：
a、首先按照相应的质量份数称取好原料；
b、将称取好的锐钛型纳米二氧化钛、滑石粉和氧化锌放置在高速搅拌机内均匀混合10min～15min；
c、待混合均有后，将其他称取好的原料再放入高速搅拌机内均匀搅拌5min～10min，得到混合料；
d、将混合料放入密炼机内混炼10-15min，然后用造粒设备加工成均匀的粒子，即具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料。
6.添加有权利要求5制备的具有防尘功能的聚烯烃表层膜母料的温室膜，其特征在于，按照重量份数包括以下有效成份：
将上述原料按照相应的重量份数称好，加入到混料机中搅拌均匀，即得到表层原料，然后，将表层原料加入三层共挤吹塑薄膜生产线的表层料斗，与另外保温层和电晕涂覆层一起采用在线涂覆吹塑工艺制得温室膜。
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