[发明专利]一种纳米复合材料长效流滴膜的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及农用材料的加工制备技术领域，特别是一种聚烯烃/层状硅酸盐纳米复合材料长效流滴膜的制备方法。

背景技术：

塑料大棚被广泛应用于种植蔬菜、经济作物、花卉等场合，它的应用使传统的种植业发生了革命性改变，为农业发展、农民增收做出了巨大贡献，已成为现代农业不可缺少的重要生产资料。支撑这一现代农业发展的重要物资就是塑料大棚膜，简称棚膜。用于棚膜的主要原料是聚乙烯，而由于聚乙烯是疏水性的，其表面张力与水的表面张力相差较大。秋冬春季节时，塑料大棚内外的温度和湿度差异较大，棚内的水蒸汽会在棚膜内壁凝结成大量雾滴。雾滴的生成会造成三方面的危害：其一是水滴可使光线发生折射，致使薄膜的透光性大为降低，严重时透光率甚至低于60％，从而大大降低了棚温并阻碍了作物的光合作；其二，光线经水滴聚焦后照射到作物上，会将作物局部灼伤；其三，细小的水滴会逐渐聚集变大，达到一定质量后会自棚膜表面滴落，这种水滴温度较低，滴落至作物花、茎、叶或果实上时，会使其枯烂，直接降低作物的产量和质量。

目前，为解决上述问题，人们研制出一种新的功能性薄膜——流滴膜，流滴膜研究的目标就是利用表面活性剂将聚乙烯膜表面的临界表面张力提高，从而使凝聚在PE膜内壁的微小水珠铺展成一层透明水膜，并顺膜壁向下流入地面，而实现这一目标的最有效的办法是加入流滴剂。制备流滴膜最常用的方法是在聚乙烯树脂中添加流滴剂，即在塑料棚膜的生产过程中，将流滴剂添加到原料树脂中一同进行混合，塑化，而后吹塑成膜，这种方法称为内添加法。防雾流滴剂一般具有两亲性的分子结构，与基体树脂混炼吹膜后，在薄膜表面发生取向，亲水基向外，疏水基向内，可起到降低水的表面张力、促使凝聚在膜表面的水滴铺展，之后顺膜流下。在此过程中，防雾滴剂分子中的亲水基团在膜表面不断与水结合而逐渐流失，膜内部的流滴剂不断迁移到表面以保持膜的防雾滴性能。随着流滴剂流失量的增加，防雾滴能力减弱，一段时间后薄膜会因此而丧失防雾滴效能。但由于流滴剂与聚乙烯相容性太差，渗出较快，持效性短，难以满足需求。目前添加型流滴膜的流滴持效时间仅能保证三个月左右(实际每年需要8个月以上)，严重阻碍着现代农业的发展。

现代农用棚膜的发展趋势是向着薄型化、低成本、长效防雾流滴性和长寿命发展，其中存在着不可调和的矛盾，棚膜越薄内载的防雾流滴剂越容易流失完，持效性越短；如果通过过多地加入防雾流滴剂来补充，不但增加了成本，而且会严重影响薄膜的力学性能和寿命。同时，为种植环保型蔬菜或花卉，灭虫害的方法往往用硫磺熏蒸，以杀灭虫卵或有害病毒，而由于硫磺熏蒸的强氧化剂的作用，易将薄膜中的抗氧剂破坏，大幅度降低薄膜的力学强度，造成薄膜破，这些都是防雾流滴棚膜发展过程中及其复杂的重大难题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求提供一种聚烯烃/层状硅酸盐纳米复合材料长效流滴膜的制备方法，先对层状硅酸盐进行有机改性制备成有机改性层状硅酸盐，然后将其与聚烯烃、流滴剂、防老剂、减雾剂等干混或者按照一定组合做成母料，放入薄膜吹塑机中进行吹塑，经冷却、卷取得到长效流滴膜。

为了实现上述目的，本发明方法先将聚烯烃类聚合物100重量份，有机层状硅酸盐0.1～3重量份，流滴剂1～8重量份，防老剂0.1～2.5重量份和减雾剂0.1～3重量份，在容器中直接用高速搅拌机搅拌调和均匀后，再用塑料吹膜机在140～170℃条件下吹制成流滴膜；或分别用双螺杆挤出机将部分聚烯烃和有机改性层状硅酸盐挤出造粒、部分聚烯烃和其他配合剂挤出造粒后，再将其高速搅拌混合均匀在140～170℃条件下进行吹制成流滴膜；或先将各原料在容器中直接高速搅拌混合后，再通过双螺杆挤出机在140～170℃条件下进行挤出造粒，然后在140～170℃条件下进行吹塑制成流滴膜。