CN115490940B - 一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法，该聚乙烯复合材料包括聚乙烯树脂、防雾稳定剂，该防雾稳定剂包括界面改性剂、甲基苯基乙烯基硅橡胶、纳米碳酸钙材料、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂。本发明通过优化防雾稳定剂的配方，不存在防雾滴剂迁出的现象，提高聚乙烯的透气防雾的性能，防雾时效更长，同时制得的聚乙烯材料雾度低透明性好，耐老化耐候性优异，可长期在环境因素作用力学性能保持良好。

Description

一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚乙烯材料领域，具体地，涉及一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
生产农用棚膜的原料主要是聚乙烯，棚膜多在我国北方的冬、春季使用。因为气候寒冷，大棚内外温度、湿度相差都较大，导致棚膜内壁上附有大量的雾滴。雾滴的危害：使光线发生折射，使薄膜的透光性大为降低；光线经水滴聚焦后折射到作物上，会将作物灼伤；细小的水滴会逐渐聚集变大，达到一定质量后会滴落至作物的花、茎、叶或果实上，使其枯烂，降低了作物的产量和质量；雾滴滴落时极易传播病菌，使棚室内的湿度增加，加之适宜的温度给许多病害的发生创造了合适的环境；棚内温度将随着雾珠蒸发而降低，减弱了大棚的保温效果。因此，消除雾滴的危害迫在眉睫，开发农用无滴膜有着极其重要的意义。
现有技术中出现了一些防雾滴母粒，例如：中国专利CN103881189A于2014年06月25日公开了一种聚乙烯膜用防雾滴母粒，该防雾滴母粒的组分中添加流滴剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸脂、椰子油酸二乙醇酰胺中的一种。流滴剂的添加，一方面，防止了形成雾状薄膜影响太阳光的透过；另一方面，防止了聚集水滴形成所谓“透镜”作用而烧伤农作物。但这种流滴剂都是一些小分子，这些小分子的加入往往都会存在易迁出、时效短，并且功能单一、容易出现雾滴、防雾滴时效短、使用寿命短等问题，无法满足农用棚膜的需要。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法。本发明通过优化防雾稳定剂的配方，提高聚乙烯薄膜的防雾透气性能，防雾时效更长，同时制得的聚乙烯材料雾度低透明性好，耐老化耐候性优异，可长期在高温光射下使用不变色，且力学性能保持良好。
为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下
本发明提供一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料，包括下述重量份的原料：
聚乙烯树脂60-95份；
防雾稳定剂5-40份，优选15-25份；
其中防雾稳定剂，重量份组成包括：
界面改性剂5-30份，优选10-20份；
甲基苯基乙烯基硅橡胶20-50份，优选30-50份；
纳米碳酸钙材料15-25份，优选15-20份；
偶联剂5-20份，优选5-10份；
抗氧剂3-10份，优选3-8份；
光稳定剂1-10份，优选2-5份。
进一步地，所述聚乙烯树脂选自低密度聚乙烯，密度范围0.910-0.928g/cm3，优选熔体流动速率为0.5-2g/10min的低密度聚乙烯，例如使用燕山石化生产的低密度聚乙烯LD150，密度为0.920g/cm3，熔体流动速率为0.8g/10min。
进一步地，所述界面改性剂选自乙烯-三氟氯乙烯共聚物和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，优选乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物，混合质量比优选为1：0.8-1.5，例如杜邦公司的乙烯-三氟氯乙烯共聚物HALAR ECTFE(F-30)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物Evaflex40W(VA:40％,MI:65)。在采用该混合物作为界面改性剂与聚乙烯材料共混制备薄膜材料时，极性组分优先被排斥在母粒表面的外层，从而使大棚薄膜外层表现出强极性，使薄膜超亲水；在有雾气的情况下，会在形成水滴之前，就会立刻顺着薄膜流下来，不会形成雾滴，不会对植物产生“透镜”作用，不会造成损伤。
进一步地，所述甲基苯基乙烯基硅橡胶选自中苯基硅橡胶；优选地，其中苯基含量为5-40mol％，甲基含量3-20mol％，乙烯基含量为0.1-0.6mol％；更优选为分子量40-80万，苯基含量为15-25mol％，甲基含量8-15mol％，乙烯基含量为0.16-0.23mol％，例如可以使用安徽艾约塔硅油有限公司生产的IOTA-120甲基苯基乙烯基硅橡胶。
进一步地，所述纳米碳酸钙材料粒度为10-100nm，优选20-40nm超细微碳酸钙，如安徽汇精活性碳酸钙303、305、306，源磊粉体轻质纳米超细碳酸钙等；亦可使用偶联剂改性的纳米碳酸钙，优选经偶联剂Y-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性后的纳米碳酸钙,例如石家庄大恒矿产的活性轻质碳酸钙：CCR-4超细特白活性纳米碳酸钙。偶联剂改性作用减小了碳酸钙粒子的表面能和亲水性,提高纳米碳酸钙在聚乙烯基体中的分散性。
进一步地，所述偶联剂选自硅烷类偶联剂和硅氧烷类偶联剂中的任意一种或至少两种的组合，优选为7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、γ-2丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷中的任意一种或至少两种的组合。偶联剂具有增强防雾稳定剂与基体相容性的作用。
进一步地，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合；优选为酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)按照质量比例1:0.5-1.5，优选1:0.8-1形成的复配剂。
进一步地，所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂，具体的光稳定剂优选如巴斯夫的光稳定剂770、944。
本发明在低密度聚乙烯中添加高分子乙烯-三氟氯乙烯嵌段共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯嵌段共聚物的混合物制成防雾滴稳定剂。嵌段共聚物中的极性嵌段部分由于电负性较大极易与硅橡胶中硅氧主链结构结合，而非极性的聚乙烯嵌段部分与甲基、苯基、乙烯基相容性强，因此硅橡胶的加入极易将嵌段共聚物在薄膜整体结构中形成“定向”网络结构，使亲水侧嵌段共聚物链较多地分布在薄膜壁侧。因此该结构不但具有较强的结合作用，提升薄膜稳定性，还更进一步通过“定向”作用提升大棚薄膜内侧亲水性能，提升防雾效果，所得的大棚薄膜不会形成雾滴，也不会滴落到作物的花、茎、叶或果实上使其苦烂，同时，不影响大棚薄膜的透光性，也不会传播病菌，不影响大棚的保温效果，达到了很好的防雾滴的效果。
本发明通过甲基苯基乙烯基硅橡胶的加入，其与LDPE基体良好的相容性及其苯基乙烯基的空间分散效应，为Y-氨丙基三乙氧基硅烷改性后的纳米碳酸钙提供了更充分的分散性，且甲基苯基乙烯基硅树脂受光线持续照射后可发生侧基断裂交联，进一步固定纳米碳酸钙防止其迁移，提高薄膜力学稳定性能的同时保证了纳米碳酸钙透气效果的持续性。
本发明中纳米碳酸钙材料与基体能够保持良好的相容性分散性，除可使薄膜具有较好的透气性以维持其呼吸作用，防止雾滴形成外。纳米碳酸钙材在改性PE时，导致PE的结晶效果发生变化，使得PE球晶尺寸变小且结晶完整度降低，从而提高产品薄膜雾度，提升薄膜透光度。同时纳米碳酸钙粉还解决了因抗氧剂、光稳定剂等加入所引起的薄膜强度降低的问题。
本发明中聚乙烯复合材料中加入了7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷等作为偶联剂：一方面偶联剂如7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷有渗透率较强的基团，因此对聚乙烯基材的润湿性较好，能够较好地渗透到聚乙烯表面的细小微孔中；另一方面偶联剂中含有的乙氧基水解后生成硅羟基，硅羟基再相互缩合或与硅橡胶中的羟基缩合形成牢固的化学键，与硅橡胶之间有较好的相容性和渗透融合作用，增强与基体之间的相互作用力。
本发明还提供了上述防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料的制备方法，在一个实施方案中，包括以下步骤：
1)取聚乙烯树脂、界面改性剂、甲基苯基乙烯基硅橡胶、纳米碳酸钙材料、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂，混合均匀，混合温度为90-100℃，混合时间为5-10min，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料加入双螺杆挤出机中，经过挤出、造粒，得防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料。
所述方法步骤1)中，混合是在高速混合机内完成的，高速混合机的混合速度为800-1500r/min。
所述方法步骤2)中，混合料经过挤出机挤出，该挤出机的温度设定范围为150℃-190℃，具体：挤出机一区、二区和三区温度设为160℃-165℃，第四区为165℃-170℃，第五区为170℃-180℃，六区和七区为175℃-180℃，八区和九区为180℃-190℃，机头为170℃-175℃。主机设定为80-100r/min，喂料设定为6-8r/min。
本发明所述的防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料可用于制备聚乙烯薄膜材料，用于农用大棚膜、农地膜、食包、药包等领域。
本发明所述防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料制膜方法，在一个实施方案中，步骤包括：
将防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒，放入双向拉伸薄膜机进行制膜；
优选的，所述制膜过程中，纵向拉伸温度为96-106℃，拉伸比4-4.5，横向拉伸温度为148-156℃，拉伸比7-9。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明优化防雾稳定剂的配方，在低密度聚乙烯中添加高分子乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等多种助剂制成防雾稳定剂。防雾稳定剂能够起到抑制薄膜表面雾滴形成、增强基体透气性、降低薄膜雾度的作用，还有效减少了聚乙烯在室外环境使用过程中的降解反应，提升聚乙烯复合材料的光学、力学性能。
2、由于本发明中不含有小分子的防雾滴剂，不存在防雾滴剂迁出的现象，低密度聚乙烯基体与共聚物、硅橡胶通过强烈的化学键结合，防雾滴效果好，时效长，功能全面，在防雾滴的同时还具有亲水、耐老化和耐候性的特点，使用寿命长，充分满足了农用棚膜的需要。
3、本发明配方中加入甲基苯基乙烯基硅橡胶，一方面协同效应提升助剂分散性来提高聚乙烯的防雾透气性能，另一方面还能有效改善聚乙烯复合材料的耐冲击等性能。
4、纳米碳酸钙材料的颗粒性使薄膜具有较好的透气性以维持其呼吸作用，进一步防止雾滴的形成。所得的大棚薄膜不会形成雾滴，也不会滴落到作物的花、茎、叶或果实上使其苦烂，同时，不影响大棚薄膜的透光性，也不会传播病菌，不影响大棚的保温效果，达到了很好的长效防雾滴的效果。
本发明防雾稳定剂中共聚物、硅橡胶、纳米碳酸钙、偶联剂和其他助剂的协同作用下，提高了大棚薄膜的分散性、稳定性和力学性。聚乙烯复合材料经过长时间的环境光照后仍具有优良的耐老化性能、优异的透明性，同时力学性能无下降。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例、对比例中主要原料信息：
低密度聚乙烯树脂：燕山石化生产的低密度聚乙烯LD150，密度为0.920g/cm3，熔体流动速率为0.8g/10min。
界面改性剂：乙烯-三氟氯乙烯共聚物使用杜邦公司的HALAR ECTFE(F-30)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物使用杜邦Evaflex40W(VA:40％,MI:65)，二者按照实施例中比例加入。
甲基苯基乙烯基硅橡胶：安徽艾约塔硅油有限公司生产的IOTA-120甲基苯基乙烯基硅橡胶，分子量40-80万，甲基含量10％，苯基含量为20mol％，乙烯基含量为0.20％。
纳米碳酸钙：安徽汇精活性碳酸钙303，Y-氨丙基三乙氧基硅烷使用晨光化工CG-A110。
Y-氨丙基三乙氧基硅烷改性的纳米碳酸钙，制备方法为：将备好的25g纳米碳酸钙用50ml蒸馏水和10g Y-氨丙基三乙氧基硅烷进行混合；在500ml烧杯中加入200ml蒸馏水和50ml无水乙醇，用玻璃棒充分搅拌，并进一步与10g偶联剂Y-氨丙基三乙氧基硅烷一起搅拌均匀。在恒温水浴锅中放置装有该混合溶液的烧杯，用精密增压电动搅拌器搅拌至溶液水平刻度线在100ml。接着放干燥箱(60℃)烘干至水分完全蒸发呈固态，再用研钵研磨成粉末。
偶联剂：杭州杰西卡化工7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷KH-907。
抗氧剂：山东三丰的酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)按照质量比例1:1形成的复配剂。
光稳定剂：巴斯夫的光稳定剂770。
其它原料或试剂若无特殊说明，均通过市售商业途径购买获得。
实施例1
1)取低密度聚乙烯LD15085份、防雾稳定剂15份，防雾稳定剂中聚乙烯-聚三氟氯乙烯共聚物和聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按1:1添加共20份、甲基苯基乙烯基硅橡胶40份、Y-氨丙基三乙氧基硅烷改性纳米碳酸钙20份、7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷偶联剂10份、抗氧剂1010 5份、光稳定剂770 5份，在高速混合机内混合均匀，混合速度为1200r/min，混合温度为100℃，混合时间为5min，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料加入双螺杆挤出机中，挤出机的温度设定为：挤出机一区、二区和三区温度设为160℃，第四区为165℃，第五区为170℃，六区和七区为175℃，八区和九区为180℃，机头为170℃。主机设定为80r/min，喂料设定为6r/min。经过挤出、造粒，得防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒。
将防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒，放入双向拉伸薄膜机进行制膜；制膜过程中，纵向拉伸温度为100℃，拉伸比为4.5，横向拉伸温度为150℃，拉伸比8，得到聚乙烯塑料薄膜。
实施例2
1)取低密度聚乙烯LD15075份、防雾稳定剂25份，其中聚乙烯-聚三氟氯乙烯共聚物和聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按1:1添加共10份、甲基苯基乙烯基硅橡胶50份、制备的纳米碳酸钙15份、7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷偶联剂10份、抗氧剂1010 8份、光稳定剂770 7份，在高速混合机内混合均匀，混合速度为1200r/min，混合温度为95℃，混合时间为8min，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料加入双螺杆挤出机中，挤出机的温度设定为：挤出机一区、二区和三区温度设为160℃，第四区为165℃，第五区为170℃，六区和七区为175℃，八区和九区为180℃，机头为170℃。主机设定为80r/min，喂料设定为6r/min。经过挤出造粒，得防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒。
将防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒，放入双向拉伸薄膜机进行制膜；制膜过程中，纵向拉伸温度为105℃，拉伸比为4.5，横向拉伸温度为155℃，拉伸比9，得到聚乙烯塑料薄膜。
实施例3
1)取低密度聚乙烯LD150共60份、防雾稳定剂40份，其中聚乙烯-聚三氟氯乙烯共聚物和聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按1:1添加共15份、甲基苯基乙烯基硅橡胶50份、制备的纳米碳酸钙23份、7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷偶联剂8份、抗氧剂1010 2份、光稳定剂770 2份，在高速混合机内混合均匀，混合速度为1200r/min，混合温度为90℃，混合时间为10min，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料加入双螺杆挤出机中，挤出机的温度设定为：挤出机一区、二区和三区温度设为160℃，第四区为165℃，第五区为170℃，六区和七区为175℃，八区和九区为180℃，机头为170℃。主机设定为80r/min，喂料设定为6r/min。经过挤出造粒，得防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒。
将防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒，放入双向拉伸薄膜机进行制膜；制膜过程中，纵向拉伸温度为96℃，拉伸比为4，横向拉伸温度为148℃，拉伸比7，得到聚乙烯塑料薄膜。
实施例4
1)取低密度聚乙烯LD150共95份、防雾稳定剂5份，其中聚乙烯-聚三氟氯乙烯共聚物和聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按1:1添加共20份、甲基苯基乙烯基硅橡胶30份、制备的纳米碳酸钙25份、7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷偶联剂18份、抗氧剂1010 3份、光稳定剂770 4份，在高速混合机内混合均匀，混合速度为1200r/min，混合温度为100℃，混合时间为10min，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料加入双螺杆挤出机中，挤出机的温度设定为：挤出机一区、二区和三区温度设为160℃，第四区为165℃，第五区为170℃，六区和七区为175℃，八区和九区为180℃，机头为170℃。主机设定为80r/min，喂料设定为6r/min。经过挤出造粒，得防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒。
将防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒，放入双向拉伸薄膜机进行制膜；制膜过程中，纵向拉伸温度为120℃，拉伸比为3.5，横向拉伸温度为120℃，拉伸比2.5，得到聚乙烯塑料薄膜。
实施例5
以实施例1中原料及其配方比例为基准，实施例1中的界面改性剂聚乙烯-聚三氟乙酸乙烯共聚物和聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物替换为等质量的聚乙烯-聚三氟乙酸乙烯共聚物，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
实施例6
以实施例1中原料及其配方比例为基准，实施例1中的界面改性剂聚乙烯-聚三氟乙酸乙烯共聚物和聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物替换为等质量的聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
实施例7
以实施例1中原料及其配方比例为基准，将实施例1中的改性纳米碳酸钙材料替换为等质量的未改性纳米碳酸钙(即安徽汇精活性碳酸钙303)，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例1
以实施例1中原料及其配方比例为基准，使用等质量流滴剂聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯替换实施例1中的甲基苯基乙烯基硅橡胶，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例2
以实施例1中原料及其配方比例为基准，使用等质量流滴剂聚乙二醇400单月桂酸脂替换实施例1中的甲基苯基乙烯基硅橡胶，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例3
以实施例1中原料及其配方比例为基准，使用等质量流滴剂失水山梨醇单油酸脂替换实施例1中的甲基苯基乙烯基硅橡胶，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例4
以实施例1中原料及其配方比例为基准，使用等质量流滴剂椰子油酸二乙醇酰胺替换实施例1中的甲基苯基乙烯基硅橡胶，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例5
以实施例1中原料及其配方比例为基准，使用流滴剂聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯与椰子油酸二乙醇酰胺按1：1等量替换实施例1中的甲基苯基乙烯基硅橡胶，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例6
以实施例1中原料及其配方比例为基准，不添加实施例1中的甲基苯基乙烯基硅橡胶，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例7
以实施例1中原料及其配方比例为基准，不添加实施例1中的界面改性剂聚乙烯-聚三氟乙酸乙烯共聚物和聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
对比例8
以实施例1中原料及其配方比例为基准，不添加实施例1中的改性纳米碳酸钙材料，其他原料、配比、加工条件均不变，得到聚乙烯塑料薄膜。
将本发明实施例1至实施例7所得七份防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒和对比例1至对比例8所得八份聚乙烯复合材料母粒分别进行防雾性能测试实验，并根据ISO527-1测试标准对比防雾滴聚乙烯复合材料薄膜放入热氧老化箱(140℃，200h)前后，完成拉伸断裂强度、断裂伸长率、落标冲击强度等力学性能测试。
主要测试设备如下：
同向平行双螺杆混炼挤出水拉条造粒实验线，南京聚力化工机械有限公司；
小型双向拉伸薄膜机，广州普同仪器设备有限公司；
透光率雾度测定仪,上海精密科学仪器有限公司；
落镖冲击试验机,济南兰光机电技术有限公司；
智能拉力试验机，济南兰光机电技术有限公司；
薄膜透气性测定仪，济南兰光机电技术有限公司；
防雾性能包括防雾性能测试、薄膜接触角。薄膜防雾性能测定参照GB/T31726-2015《塑料薄膜防雾性试验方法》，测试薄膜的防雾性主要有水浴热雾法、急速热雾法；接触角按照ASTM D 5725-1999(R2008)规定的方法进行；
实施例和对比例所制得的聚乙烯薄膜测试结果如表1、表2所示：
表1防雾性能测试结果
表2力学性能测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
聚乙烯树脂60-95份，所述聚乙烯树脂选自低密度聚乙烯；
防雾稳定剂5-40份；
其中防雾稳定剂，重量份组成包括：
界面改性剂5-30份，所述界面改性剂选自乙烯-三氟氯乙烯共聚物和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；
甲基苯基乙烯基硅橡胶20-50份；
纳米碳酸钙材料15-25份；
偶联剂5-20份；
抗氧剂3-10份；
光稳定剂1-10份。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
聚乙烯树脂60-95份；
防雾稳定剂15-25份；
其中防雾稳定剂，重量份组成包括：
界面改性剂10-20份；
甲基苯基乙烯基硅橡胶30-50份；
纳米碳酸钙材料15-20份；
偶联剂5-10份；
抗氧剂3-8份；
光稳定剂2-5份。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯树脂密度范围0.910-0.928g/cm3。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯树脂选自熔体流动速率为0.5-2g/10min的低密度聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述界面改性剂选自乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物，混合质量比为1：0.8-1.5；
所述界面改性剂为杜邦公司的乙烯-三氟氯乙烯共聚物HALAR ECTFE F-30和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物Evaflex40W的混合物。
6.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述界面改性剂选自杜邦公司的乙烯-三氟氯乙烯共聚物HALAR ECTFE F-30和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物Evaflex40W的混合物。
7.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述甲基苯基乙烯基硅橡胶选自中苯基硅橡胶。
8.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述甲基苯基乙烯基硅橡胶，其中苯基含量为5-40mol%，甲基含量3-20mol%，乙烯基含量为0.1-0.6mol%。
9.根据权利要求8所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述甲基苯基乙烯基硅橡胶，分子量为40-80万，苯基含量为15-25mol%，甲基含量8-15mol%，乙烯基含量为0.16-0.23mol%。
10.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米碳酸钙材料粒度为10-100nm。
11.根据权利要求10所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米碳酸钙材料粒度为20-40nm超细微碳酸钙。
12.根据权利要求11所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米碳酸钙材料为安徽汇精活性碳酸钙303、305、306、源磊粉体轻质纳米超细碳酸钙。
13.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米碳酸钙材料为偶联剂改性的纳米碳酸钙。
14.根据权利要求13所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米碳酸钙材料为偶联剂Y-氨丙基三乙氧基硅烷改性后的纳米碳酸钙。
15.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述偶联剂选自硅烷类偶联剂和硅氧烷类偶联剂中的任意一种或至少两种的组合；
所述抗氧剂选自酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合；
所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂。
16.根据权利要求15所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述偶联剂选自7-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、γ-2丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷中的任意一种或至少两种的组合。
17.根据权利要求15所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比例1:0.5-1.5形成的复配剂。
18.根据权利要求17所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比例1:0.8-1形成的复配剂。
19.根据权利要求15所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述光稳定剂选自巴斯夫的光稳定剂770、944。
20.一种权利要求1-19任一项所述的防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取聚乙烯树脂、界面改性剂、甲基苯基乙烯基硅橡胶、纳米碳酸钙材料、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂，混合均匀，混合温度为90-100℃，混合时间为5-10min，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料加入双螺杆挤出机中，经过挤出造粒，得防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于：
步骤1)中，混合是在高速混合机内完成的，高速混合机的混合速度为800-1500r/min；
步骤2）中，混合料经过挤出机挤出，该挤出机的温度设定范围为150℃-190℃；主机设定为80-100r/min，喂料设定为6-8r/min。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于：所述挤出机的温度：一区、二区和三区温度设为160℃-165℃，第四区为165℃-170℃，第五区为170℃-180℃，六区和七区为175℃-180℃，八区和九区为180℃-190℃，机头为170℃-175℃。
23.一种权利要求1-19任一项所述的防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料的应用，其特征在于，可用于制备聚乙烯薄膜材料。
24.根据权利要求23所述的应用，其特征在于，用于农用大棚膜、农地膜、食包、药包领域。
25.一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料制膜方法，其特征在于，步骤包括：
将权利要求1-19任一项所述的防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料母粒，放入双向拉伸薄膜机进行制膜。
26.根据权利要求25所述的防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料制膜方法，其特征在于，所述制膜过程中，纵向拉伸温度为96-106℃，拉伸比4-4.5，横向拉伸温度为148-156℃，拉伸比7-9。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116144198B (zh) * 2023-02-15 2024-05-28 广西平果市润丰钙新材料科技有限公司 一种透明聚烯烃薄膜专用防雾剂

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7800776A (nl) * 1977-05-24 1978-11-28 Arco Polymers Inc Mengsel voor het vormen van thermoplastische polyal- keenfoelies en transparante thermoplastische polyal- keenfoelie.
JP2001095395A (ja) * 1999-09-28 2001-04-10 Mitsubishi Chem Mkv Co 農業用多層フィルム
WO2016062684A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Polyolefin-containing composition with anti-fog properties
CN109762238A (zh) * 2018-12-26 2019-05-17 常熟市中联光电新材料有限责任公司 一种防雨淋防火可瓷化聚烯烃材料及其制备方法
CN110066451A (zh) * 2019-04-20 2019-07-30 青岛科技大学 一种塑料薄膜用防雾滴母粒及其制备方法
CN111234366A (zh) * 2020-04-23 2020-06-05 福州大学 一种抗紫外防雾聚乙烯棚膜及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7800776A (nl) * 1977-05-24 1978-11-28 Arco Polymers Inc Mengsel voor het vormen van thermoplastische polyal- keenfoelies en transparante thermoplastische polyal- keenfoelie.
JP2001095395A (ja) * 1999-09-28 2001-04-10 Mitsubishi Chem Mkv Co 農業用多層フィルム
WO2016062684A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Polyolefin-containing composition with anti-fog properties
CN109762238A (zh) * 2018-12-26 2019-05-17 常熟市中联光电新材料有限责任公司 一种防雨淋防火可瓷化聚烯烃材料及其制备方法
CN110066451A (zh) * 2019-04-20 2019-07-30 青岛科技大学 一种塑料薄膜用防雾滴母粒及其制备方法
CN111234366A (zh) * 2020-04-23 2020-06-05 福州大学 一种抗紫外防雾聚乙烯棚膜及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EVA/LLDPE三层共挤长效流滴消雾多功能棚膜;王胜利;现代塑料加工应用;第13卷(第4期);17-19和28页 *
Fogging Control on LDPE/EVA Coextruded Films: Wettability Behavior and Its Correlation with Electric Performance;Miguel A. Waldo-Mendoza et al;membranes;第7卷(第1期);全文 *

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