[发明专利]化学接枝型流滴与防尘功能复合的涂覆型聚烯烃棚膜及其制备方法

说明书

本发明公布了一种化学接枝型流滴与防尘功能复合的涂覆型聚烯烃棚膜及其制备方法，主要解决现有技术中聚烯烃棚膜与超亲水涂覆层的结合力不足，影响棚膜流滴持效期；而聚烯烃棚膜的防尘效果主要靠内添加助剂获得，而内添加型防尘棚膜的防尘效果会随助剂迁移至棚膜表面而逐渐减弱，从而影响棚膜的持续防尘效果的问题。本发明通过采用一种涂覆型聚烯烃棚膜，包括至少2层膜结构；其中，最内层膜中包含聚烯烃材料和通过化学键固定到聚烯烃上的极性分子，最外层膜中包含聚烯烃材料和通过化学键固定到聚烯烃上的具有防尘效果的分子的技术方案，较好地解决了该问题，可用于涂覆型聚烯烃棚膜的工业化生产中。

技术领域

本发明公布了一种化学接枝型流滴与防尘功能复合的涂覆型聚烯烃棚膜及其制备方法膜。

技术背景

聚烯烃是目前全球使用量最大的合成高分子材料，年消费量超过1亿吨，其中最具代表性的是聚乙烯，其应用领域涵盖了板材、薄膜、纤维等多个方面。聚乙烯是结构最简单的高分子，其性能与其聚合方式密切相关，通常按照聚乙烯分子量和分子结构的不同可分为：1、低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene，LDPE)俗称高压聚乙烯，密度为0.910～0.940g/cm³，因密度较低，材质最软，主要用在塑胶袋、农业用膜等；2、线型低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene，LLDPE)，密度为0.915～0.935g/cm³，则是乙烯与少量高级α烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似，透明性较差些，惟表面光泽好，具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点；3、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene)俗称低压聚乙烯，密度为0.940～0.976g/cm³)与LDPE及LLDPE相较，有较高的耐温、耐油性、耐水蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑等领域。农用薄膜是聚乙烯材料(主要是LDPE与LLDPE)的重要应用领域之一，聚乙烯膜占总农膜的比例在50％以上。

聚乙烯性能卓越，应用范围广泛，但是仍存在一定的不足，最为突出的是聚乙烯与其它大部分聚合物相容性不好，并且与极性填料的结合力弱等。对聚乙烯进行极性改性一直是新型聚乙烯材料开发的重点领域。与极性单体共聚是最常用的增加聚乙烯极性的方法，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)就是两个典型的例子。此外，聚乙烯极性改性还包括对聚乙烯粒子的溶液改性、熔体改性与辐照改性等，即运用物理或化学的方法将极性结构接到聚乙烯分子上，起到提高聚乙烯极性的效果。但是以上改性方法都具有各自的缺陷，例如：与极性单体共聚的方法，对催化体系的要求较高，因为极性分子对大多数聚乙烯聚合催化剂而言具有毒性，容易使其失活，此外该方法对聚乙烯的聚合工艺、最终分子量和分子量分布等因素都有一定的限制；溶液改性与辐照改性则易引起高能耗与高污染，并且整体效率不高，规模化放大困难；而对聚乙烯基料进行熔体改性是相对而言最简便且最具放大可行性的改性手段。

随着温室农业的推广和技术发展，其对棚膜的流滴性要求不断提高。目前在棚膜中起到流滴作用的，通常为一层超亲水涂层，而对于非极性的聚乙烯棚膜，需要先用电晕在表面制造一定的极性结构(羟基、羧基、环氧基等)，再进行涂覆，以增加涂层结合力。然而电晕本身是一个高能耗的过程，并且过程中会产生臭氧，造成环境污染，此外，电晕制造的极性结构具有位置和种类的随机性，难以保证产品质量的稳定。而使用其它具有极性结构的聚乙烯共混增加棚膜极性的方法，虽然具有理论可行性，但目前大规模上市的具有极性结构的聚烯烃种类尚不多，且通常分子量较小，难以满足制膜要求，其对棚膜配方和工艺的调整也会造成限制，这是困扰棚膜业界的一大难题。