[发明专利]聚烯烃红外保温薄膜

说明书

本发明涉及一种塑料保温薄膜。

作为保温塑料薄膜，大量应用的有聚乙烯、聚氯乙烯等薄膜，由于聚氯乙烯塑料薄膜密度大，导致薄膜单位面积使用成本增加，以及加工宽幅薄膜困难，温度形变大、易于松驰等缺点，因而在农业生产中逐渐淘汰。聚乙烯膜具有比重小，温度形变小，加工工艺简单能制成宽幅薄膜等优点，因而用量与日俱增。但聚乙烯薄膜作为温室覆盖材料，其最大缺点是红外透过率高，夜间保温性差，特别是造成温室气温的“热逆变效应”使温室作物遭受冷害，因而使用上受到限制。造成热逆变效应的主要原因是夜间土壤和植物的热量以红外线形式辐射逸出，而聚乙烯薄膜红外线透过率效高，因而造成温室夜间气温降低，甚至当外界气温在零度以上时，温室内会结霜，使作物遭受冷害，即所谓温室的“热逆变效应”。据西班牙全国烃类协会F·R·Perdro《西班牙用于暖房、隧道的特殊聚乙烯薄膜》（国际化工和石油化工技术设备展览会技术研讨会）资料介绍：土地作为黑体，在夜间主要以波长为2.5-25微米的红外辐射线形式散发能量，并进一步给出了5℃时的能量分布曲线，该曲线表明7-25微米范围内红外辐射能量占总数的74%左右。因此要提高薄膜的保温性，就应选择在此波长范围内能广泛吸收红外线的物质作为阻隔剂添加到树脂中制成具有良好保温性的塑料薄膜。

现有的聚烯烃保温薄膜所用红外阻隔剂大多采用添加无机填料如：硅酸盐矿物粉末，偏磷酸盐、硫酸盐及一些氧化物，也有添加云母粉作为阻隔剂的，如日本JP特开昭56-157443所述。这些物质作为红外阻隔剂添加到聚烯烃薄膜中可提高保温效果，但这些添加物作为化工原料，或价格较高增加了薄膜成本，或无稳定的工业来源难于成批生产，或因耐水性较差影响了薄膜户外使用。

本发明的任务在于寻找一种价格便宜，来源丰富有良好红外吸收特性的物质与聚烯烃共混制成一种保温塑料薄膜从而达到降低红外透过率降低成本的目的。

分子光谱学指出，一定的化学键只能吸收一定波长的光，本发明根据各种物质分子基团对红外线吸收的特定波长范围，采用了以粉煤灰为主体的红外阻隔剂，与聚烯烃树脂共混制得了在7-25微米波长范围内能广泛吸收红外线的保温塑料薄膜。

具体说来，本发明采用的粉煤灰是由电厂烟道灰经分选出的10微米以下的玻璃微珠，其化学组成主要为各种硅酸盐和硅铝酸盐的混合物。这是一种多原子组成的大分子结构物质，其分子中各个si-O、Al-O原子的连结键处在不断地振动中，而且在振动中能够改变分子的偶极矩，因而具有红外活性，这可从红外吸收谱图中观察到的红外吸收峰得到证实。图1是一种典型的粉煤灰样品的吸收谱图，从图中可看到主要强吸收有两处：1100cm^-1-1000cm^-1和460-560cm^-1。

由于粉煤灰折光率与树脂不相一致、粉煤灰添加量增加会导致薄膜透明度下降，因此，适当添加一些无机物如：硅灰石、二氧化硅、硅藻土、氢氧化铝、磷酸钙等物质，与粉煤灰玻璃微珠配伍组成红外阻隔剂可进一步降低塑料薄膜的红外透过性，提高可见光的透光率。红外阻隔剂平均粒径应小于10微米，在塑料薄膜中其添加量以100份重量聚烯烃树脂计应在8-15份，其中粉煤灰玻璃微珠应不少于2份。

本发明所用聚烯烃树脂基体可以是低密度聚乙烯（Ml：0.3-7）、线性低密度聚乙烯（Ml：1-2）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（Ml：0.5-2）或其各种比例的共混物以制取不同性能指标的薄膜。其中线性低密度聚乙烯的加入可提高薄膜强度、降低厚度，乙烯-醋酸乙烯的加入可提高韧性及降低红外透过率。

通过调整粉煤灰与配伍组份的含量以及变换树脂的品种，可制得各种不同性能的薄膜。如粉煤灰量高可见光透过率低，红外透过率也低的薄膜，使用这种薄膜由于保温性好，温室夜间温度提高，透明度差，白昼室温降低，缩小了昼夜温差，是一种特别适于食用菌栽培的蘑菇保温膜。

为了提高薄膜的抗老化能力及抗雾滴性，可添加一些必须的助剂如紫外线吸收剂、抗氧剂、防雾剂、颜料等，常用的有¹⁰¹⁰，二苯甲酮、受阻胺、脂肪酸酯等，这些助剂添加量一般应在5份以下。

塑料膜加工工艺可采用浓缩母料法、挤出吹塑法、挤出流延等工艺使薄膜成型。

本发明的实施例如下：

实施例1：

将20份低密度聚乙烯（Ml：2.0）与15份粉煤灰玻璃微珠混合，用单螺杆挤出造粒机制成φ2×3-5的颗粒，再加80份上述聚乙烯，在挤出吹塑机上吹制成0.1mm厚的薄膜。