[发明专利]一种电气石热辐射膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种电气石热辐射膜，按质量百分比计算，电气石热辐射膜的组分包括电气石0.5～20％、改性剂0.0015～1％、高分子基质70～99％；改性剂为酚醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或一种以上的组合；高分子基质为聚烯烃、聚卤代烯烃、聚酯、聚酰胺中的一种或一种以上的组合。改性剂用于对电气石表面改性以实现电气石的超细粉碎，改性剂的使用有效地改善了经过超细粉碎的电气石的分散性，从而使电气石能够均匀地分散在其他膜材中，使用于膜料具有良好的均匀性和可施工性。

技术领域

本发明属于农用薄膜领域，具体地，涉及一种电气石热辐射膜及其制备方法。

背景技术

气温是影响农作物、鱼虾蟹水产生长的一个重要因素，尤其是冬天，低温天气对种植业、水产养殖业带来很大的负面影响。低温冷害，植物生长缓慢、局部坏死、坐果率低，产量和品质均会下降。气温的变化直接影响水产类的生活，影响它的摄食、繁殖等，在低温下，鱼的代谢明显降低，食欲丧失，停止摄食，成长变慢，甚至停滞。针对冬季温度偏低，特别是北方区域气候，对作物水产进行保温增温是一项特别重要的工作。

目前用于农用保温大棚的薄膜多数是多层塑料薄膜，因为塑料膜具有良好的保温效果，加上薄膜内充填有隔热的空气，即使在寒冷的季节里，白天因太阳光照射的加热效应，薄膜棚内也可以保持很高的气温，利于作物的生长。但是到了夜间或没有太阳光照射时，在昼夜温差大的情况下，棚内由于热量的散失，从而温度会下降很多，不利于作物的生长。棚内热量的散失主要是通过远红外辐射效应引起的，地面红外辐射的波长主要在7～14μm区域内。

电气石(tourmaline)作为远红外发热材料的一种，能吸收、储存太阳的光能，并使之转化成电能(生物电)和热能(远红外线)的形式释放出来。电气石在常温下能够发射波长4～14μm、法向发射率高于一般远红外材料的远红外线(电气石法向发射率高于0.92)。基于此，以电气石作为发热材料添加到功能性农膜中，有望增强农膜的保温性能。电气石是电气石族矿物的总称，化学成分较复杂，是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，除了硅氧骨干外，还存在[BO₃]^3-阴离子团，其组成通式为(Na,Ca)(Mg,Fe,Mn,Li,Al)₃Al₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH,F)₄。除了释放远红外线，电气石还具有压电性、热电性以及可以负离子等独特功能，被广泛应用于环保、电子、医药、化工、轻工、建材等领域，已成为一种高附加价值的新型工业矿物。研究发现电气石的电效应、释放负离子等功能会随着其粉体粒径的减小而呈增强趋势，并且显示出一系列优异的表面与界面性质。与电气石的其他特性的相关研究相比，有关电气石的红外辐射特性等功能利用与开发的理论研究远落后于实际生产，电气石粉料平均粒径与电气石的红外辐射特性之间也可能存在一定的对应关系。然而，由于随着粉体粒径的减小，比表面积增加，比表面能的升高，在制备及加工处理过程中极易产生团聚现象，使得电气石在与其他组分的复合过程中不容易均匀分散，从而影响复合材料的综合性能和使用寿命。

发明内容

本发明提供一种电气石热辐射膜及其制备方法，以优化以电气石作为功能性材料的复合膜材的综合性能。