一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜及其制備方法
【專利摘要】一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜及其制備方法，屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征在于：本發(fā)明以100重量份聚氯乙烯樹脂為主要原料，并添加2.5~5.0重量份復(fù)合防霧無滴助劑；利用三層共擠復(fù)合壓延工藝制備出三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的大棚膜，其中間層中復(fù)合防霧無滴助劑濃度為表層中的1.5~2.5倍，中間層厚度為表層厚度的2~3倍。復(fù)合防霧無滴助劑為10~15重量份復(fù)合防霧劑，25~50重量份復(fù)合無滴劑，40~80重量份緩釋劑經(jīng)過插層反應(yīng)制得。本發(fā)明耐久型消霧、無滴聚氯乙烯大棚膜制備方法為防霧劑及無滴劑與緩釋劑插層-物料配混-壓延工藝，消霧無滴聚氯乙烯大棚膜能夠長(zhǎng)期有效的具有消霧、無滴效果。
【專利說明】一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜及其制備方法，屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)北方地區(qū)種植蔬菜大棚來解決越冬季節(jié)新鮮蔬菜供應(yīng)難題。由于蔬菜大棚內(nèi) 外溫度濕度相差較大，容易在大棚內(nèi)形成霧氣和在棚膜表面形成水膜，影響棚內(nèi)透明度，降 低陽光照射。覆蓋具有消霧、無滴功能的大棚膜，可有效解決此類問題，同時(shí)限制霉菌生長(zhǎng)， 使蔬菜發(fā)育良好，提商品質(zhì)和廣量。
[0003] 現(xiàn)在通用的消霧、無滴大棚膜有PVC膜和PE膜，PE膜由于自身結(jié)晶較大致使透明 性差。PVC膜多采用常規(guī)薄膜生產(chǎn)配方及工藝，雖然添加消霧劑等助劑，但耐久性差，消霧、 無滴效果在使用中下降明顯。
[0004] CN 1112399C公開了一種聚氯乙烯無滴消霧棚膜，以聚氯乙烯樹脂為基體，加入增 塑劑、穩(wěn)定劑、防老劑和無滴消霧劑配合制成，其中無滴消霧劑以山梨醇酐脂肪酸酯、聚甘 油脂肪酸酯和磷/硼/硅有機(jī)表面活性劑按比例復(fù)制而成。
[0005] CN 1115361C公開了一種聚氯乙烯高效無滴膜，其配方中使用的無滴功能助劑由 壬烷基聚氧乙烯醚、吐溫61、吐溫81、吐溫21和多元醇酯類三種表面活性劑按比例匹配而 成。
[0006] CN 101230147B公開了一種能夠調(diào)節(jié)太陽光的溫室大棚內(nèi)的透射光譜，促進(jìn)果樹 光合作用，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的農(nóng)用聚氯乙烯果樹專用棚膜。該聚氯乙烯果樹專用棚膜 是以聚氯乙烯樹脂為基體，在其中加入增塑劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、復(fù)合無滴劑、有機(jī) 硅防霧劑、受阻胺類光穩(wěn)定劑和轉(zhuǎn)光劑等，經(jīng)過壓延、拉幅等生產(chǎn)工藝步驟制備而成。
[0007] 以上專利公開的聚氯乙烯大棚膜，隨使用時(shí)間延長(zhǎng)消霧、無滴效果下降明顯，耐久 性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供耐久型的一種消霧無滴 聚氯乙烯大棚膜及其制備方法。
[0009] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其 特征在于：所述大棚膜為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，中間層厚度為表層厚度的廣3倍； 所述表層由以下重量份組分組成，聚氯乙烯樹脂100份，穩(wěn)定劑1. (Γ3. 0份，增塑劑 4(Γ80份，加工助劑2~8份，潤(rùn)滑劑0. 2~1. 0份，酚類抗氧劑0. 5~1. 5份，光穩(wěn)定劑0. 2~2. 0 份，復(fù)合防霧無滴助劑2. 5~3. 0份，酞菁藍(lán)0. 01、. 3份； 所述中間層由以下重量份組分組成，聚氯乙烯樹脂100份，穩(wěn)定劑1. (Γ3. 0份，增塑劑 4(Γ80份，加工助劑2~8份，潤(rùn)滑劑0. 2~1. 0份，酚類抗氧劑0. 5~1. 5份，光穩(wěn)定劑0. 2~2. 0 份，復(fù)合防霧無滴助劑3. 75~7. 5份，酞菁藍(lán)0. 01、. 3份；中間層中復(fù)合防霧無滴助劑濃度 為表層中復(fù)合防霧無滴助劑濃度的1. 5~2. 5倍； 所述的復(fù)合防霧無滴助劑由7. 5~10重量份防霧劑，3(Γ55重量份無滴劑，4(Γ70重量份 緩釋劑經(jīng)過插層反應(yīng)制得。
[0010] 其中，所述的防霧劑為含氟脂肪酸甘油酯聚氧化乙烯醚、含氟脂肪酸甘露醇酯聚 氧化乙烯醚、聚二甲基硅氧烷氧化乙烯醚等兩種或兩種以上任意比例復(fù)配物。
[0011] 其中，所述的無滴劑為單硬脂酸甘油酯、單亞麻酸甘油酯、單油酸甘油酯、單 月桂酸山梨醇酐酯（Span-20)、單棕櫚酸山梨醇酐酯（Span-40)、單硬脂酸山梨醇酐酯 (Span-60)、單油酸山梨醇酐酯（Span-80)、聚氧化乙烯山梨醇酐單月桂酸酯（Tween-20)、 聚氧化乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯（Tween-40)、聚氧化乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯 (Tween-60)、聚氧化乙烯山梨醇酐單油酸酯（Tween-80)、硬脂酸二聚甘油酯中四種或四種 以上任意比例復(fù)配物。
[0012] 其中，所述的緩釋劑為納米級(jí)水滑石、納米級(jí)硅藻土或納米級(jí)絹云母。
[0013] 優(yōu)選的，所述緩釋劑為納米級(jí)水滑石。水滑石具有層狀結(jié)構(gòu)，水滑石的化學(xué)組成具 有如下通式：[iThM'(0H) 2Γ (Αη? x/n · mH20,其中M2+和M3+分別為位于主體層板上的二價(jià) 和三價(jià)金屬陽離子，如 Mg2 +、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co 2+、Pd2+、Fe2+ 等二價(jià)陽離子和 Al3+、Cr3+、 Co3+、Fe3+等三價(jià)陽離子均可以形成水滑石；A-為層間陰離子；x為M37(M 2++M3+)的摩爾比 值，大約是4:1到2:1 ;m為層間水分子的個(gè)數(shù)。
[0014] 優(yōu)選的，所述的防霧劑為含氟脂肪酸甘油酯聚氧化乙烯醚與聚二甲基硅氧烷氧化 乙烯醚按質(zhì)量比〇. 3:9混合的復(fù)配物。
[0015] 優(yōu)選的，所述的無滴劑為聚氧化乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧化乙烯山梨醇 酐單硬脂酸酯、單油酸山梨醇酐酯、單硬脂酸山梨醇酐酯、硬脂酸二聚甘油酯按質(zhì)量比 5:2. 5:25:10:2. 2混合的復(fù)配物。
[0016] 優(yōu)選的，所述的聚氯乙烯樹脂為懸浮法生產(chǎn)的聚氯乙烯，聚合度為ΚΚΚΓ2500?？?選的，聚氯乙烯樹脂聚合度為80(Γ4000。
[0017] 所述的穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑。如美國(guó)科聚亞公司17Μ0Κ。
[0018] 所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（D0P)、癸二酸二辛酯（DOS)、偏苯三酸三辛酯 (Τ0ΤΜ)、檸檬酸三丁酯（TBC)、亞磷酸三（壬基苯基）酯（TNPP)、環(huán)氧大豆油（ESB0)的兩種或 兩種以上任意比例混合。
[0019] 所述的加工助劑為甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物（ACR)或甲基丙 烯酸丁酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物。優(yōu)選日本鐘淵株式會(huì)社PA-101，其分子量分布呈 雙峰形態(tài)，Mw約為8萬。
[0020] 所述的潤(rùn)滑劑為脂肪酸酯類、低分子量聚乙烯蠟、微晶蠟的兩種或兩種以上任意 比例混合。
[0021] 所述的酚類抗氧劑為四[3-(3,5_二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊醇酯（1010)， 用量為0. 5~1.5。也可選用磷系抗氧劑。
[0022] 具體的，所述的光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑、苯并三唑類紫外光吸收劑；優(yōu)選的 所述光穩(wěn)定劑為苯并三唑類紫外光吸收劑，用量為〇. 5?1. 5。如UV-419。
[0023] 所述的酞菁藍(lán)顏料，用量?jī)?yōu)選0· 05、· 15。
[0024] -種上述消霧無滴聚氯乙烯大棚膜的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為： 1、復(fù)合防霧無滴助劑插層工藝：按重量份將納米級(jí)緩釋劑4(Γ70份、復(fù)合防霧劑 7. 5~10份、復(fù)合無滴劑3(Γ55份加入無水乙醇溶劑中，納米級(jí)緩釋劑與無水乙醇質(zhì)量比例 為1:8~10,在45飛0°C的反應(yīng)溫度下，強(qiáng)攪拌反應(yīng)2~3小時(shí)，過濾后在真空干燥箱中干燥，研 磨制得復(fù)合防霧無滴助劑； 2、 物料配混工藝：分別按照重量份聚氯乙烯樹脂100份，穩(wěn)定劑1. (Γ3. 0份，增塑劑 3(Γ100份，加工助劑2~8份，潤(rùn)滑劑0. 2~1. 0份，酚類抗氧劑0. 2~2. 0份，光穩(wěn)定劑0. 2~2. 0 份，復(fù)合防霧無滴助劑中間層3. 75~7. 5份、表層2. 5~3. 0份，酞菁藍(lán)0. 01、. 3份在高低 速混合機(jī)組混合，至混合溫度10(Tl3(rC時(shí)，將物料放到低速混合機(jī)，待物料溫度冷卻至 38?42°C時(shí)出料； 3、 壓延工藝：采用三層共擠復(fù)合壓延工藝，其中中間層復(fù)合防霧無滴助劑濃度為表層 1. 5~2. 5倍，中間層厚度為表層或底層厚度2~3倍，壓延溫度為160°C ~200°C。
[0025] 優(yōu)選的，所述的物料配混工藝中高低速混合機(jī)組混合溫度為ii(Ti2(rc。
[0026] 防霧劑、無滴劑屬于表面活性劑，當(dāng)其在薄膜表面析出后，可微溶于薄膜表面水中 而降低水的表面張力，從而形成水膜，避免大水滴的形成及滴落。本發(fā)明制得耐久型聚氯乙 烯防霧、無滴薄膜，主要通過如下途徑： a、 選用相對(duì)分子質(zhì)量較大的防霧劑、無滴劑，減緩表面活性劑向薄膜表面的遷移速度， 保持其長(zhǎng)效性； b、 選用具有孔隙或片層結(jié)構(gòu)的助劑用作緩釋劑，可部分吸附防霧劑和無滴劑，調(diào)整其 析出速度，同時(shí)消除加工時(shí)過度潤(rùn)滑現(xiàn)象。由于防霧劑和無滴劑為表面活性劑，同時(shí)具有潤(rùn) 滑劑的作用，用量較多時(shí)會(huì)大幅延長(zhǎng)物料塑化時(shí)間，造成加工困難；用量較少時(shí)其長(zhǎng)效性難 以保證； c、 為保持防霧劑和無滴劑的持續(xù)析出量，采用多層膜復(fù)合壓延工藝，內(nèi)層防霧劑和無 滴劑含量高于外層。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜及其制備方法所具有的 有益效果是：本發(fā)明耐久型消霧、無滴聚氯乙烯大棚膜制備方法為防霧劑及無滴劑與緩釋 劑插層-物料配混-壓延工藝：選用相對(duì)分子質(zhì)量較大的防霧劑、無滴劑，減緩表面活性劑 向薄膜表面的遷移速度，保持其長(zhǎng)效性；選用具有孔隙或片層結(jié)構(gòu)的助劑用作緩釋劑，可部 分吸附防霧劑和無滴劑，調(diào)整其析出速度，同時(shí)消除加工時(shí)過度潤(rùn)滑現(xiàn)象；為保持防霧劑和 無滴劑的持續(xù)析出量，采用多層膜復(fù)合壓延工藝，內(nèi)層防霧劑和無滴劑含量高于外層。本發(fā) 明的消霧無滴聚氯乙烯大棚膜能夠長(zhǎng)期有效的具有消霧、無滴效果。延長(zhǎng)了大棚膜的使用 時(shí)間，減少跟換次數(shù)。維護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源的同時(shí)減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜及其制備方法作進(jìn)一步 說明，其中實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。

【權(quán)利要求】
1. 一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述大棚膜為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，中間層 厚度為表層厚度的2~3倍； 所述表層由以下重量份組分組成，聚氯乙烯樹脂100份，穩(wěn)定劑1. (Γ3. 0份，增塑劑 4(Γ80份，加工助劑2~8份，潤(rùn)滑劑0. 2~1. 0份，酚類抗氧劑0. 5~1. 5份，光穩(wěn)定劑0. 2~2. 0 份，復(fù)合防霧無滴助劑2. 5~3. 0份，酞菁藍(lán)0. 01、. 3份； 所述中間層由以下重量份組分組成，聚氯乙烯樹脂100份，穩(wěn)定劑1. (Γ3. 0份，增塑劑 4(Γ80份，加工助劑2~8份，潤(rùn)滑劑0. 2~1. 0份，酚類抗氧劑0. 5~1. 5份，光穩(wěn)定劑0. 2~2. 0 份，復(fù)合防霧無滴助劑3. 75~7. 5份，酞菁藍(lán)0. 01、. 3份；中間層中復(fù)合防霧無滴助劑濃度 為表層中復(fù)合防霧無滴助劑濃度的1. 5~2. 5倍； 所述的復(fù)合防霧無滴助劑由7. 5~10重量份防霧劑，3(Γ55重量份無滴劑，4(Γ70重量份 緩釋劑經(jīng)過插層反應(yīng)制得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的防霧劑 為含氟脂肪酸甘油酯聚氧化乙烯醚、含氟脂肪酸甘露醇酯聚氧化乙烯醚、聚二甲基硅氧烷 氧化乙烯醚等兩種或兩種以上任意比例復(fù)配物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的無滴劑 為單硬脂酸甘油酯、單亞麻酸甘油酯、單油酸甘油酯、單月桂酸山梨醇酐酯、單棕櫚酸山梨 醇酐酯、單硬脂酸山梨醇酐酯、單油酸山梨醇酐酯、聚氧化乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧 化乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯、聚氧化乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧化乙烯山梨醇酐單油 酸酯、硬脂酸二聚甘油酯中四種或四種以上任意比例復(fù)配物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的緩釋劑 為納米級(jí)水滑石、納米級(jí)硅藻土或納米級(jí)絹云母。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的防霧劑 為含氟脂肪酸甘油酯聚氧化乙烯醚與聚二甲基硅氧烷氧化乙烯醚按質(zhì)量比〇. 3:9混合的 復(fù)配物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的無滴劑 為聚氧化乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧化乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、單油酸山梨醇酐酯、單 硬脂酸山梨醇酐酯、硬脂酸二聚甘油酯按質(zhì)量比5:2. 5:25:10:2. 2混合的復(fù)配物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的增塑劑 為鄰苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、檸檬酸三丁酯、亞磷酸三（壬基苯 基）酯、環(huán)氧大豆油的兩種或兩種以上任意比例混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的加工助 劑為甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物或甲基丙烯酸丁酯-苯乙烯-丁二烯接 枝共聚物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消霧無滴聚氯乙烯大棚膜，其特征在于：所述的酚類抗 氧劑為四[3_ (3,5_二叔丁基-4-羥苯基）丙酸]季戊醇酯。
10. -種權(quán)利要求Γ9所述的消霧無滴聚氯乙烯大棚膜的制備方法，其特征在于，具體 制備步驟為： 10. 1、復(fù)合防霧無滴助劑插層工藝：按重量份將納米級(jí)緩釋劑4(Γ70份、復(fù)合防霧劑 7. 5~10份、復(fù)合無滴劑3(Γ55份加入無水乙醇溶劑中，納米級(jí)緩釋劑與無水乙醇質(zhì)量比例 為1:8~10,在45飛0°C的反應(yīng)溫度下，強(qiáng)攪拌反應(yīng)2~3小時(shí)，過濾后在真空干燥箱中干燥，研 磨制得復(fù)合防霧無滴助劑； 10. 2、物料配混工藝：分別按照重量份聚氯乙烯樹脂100份，穩(wěn)定劑1. (Γ3. 0份，增塑劑 3(Γ100份，加工助劑2~8份，潤(rùn)滑劑0. 2~1. 0份，酚類抗氧劑0. 2~2. 0份，光穩(wěn)定劑0. 2~2. 0 份，復(fù)合防霧無滴助劑中間層3. 75~7. 5份、表層2. 5~3. 0份，酞菁藍(lán)0. 01、. 3份在高低 速混合機(jī)組混合，至混合溫度10(Tl3(rC時(shí)，將物料放到低速混合機(jī)，待物料溫度冷卻至 38?42°C時(shí)出料； 10. 3、壓延工藝：采用三層共擠復(fù)合壓延工藝，其中中間層復(fù)合防霧無滴助劑濃度為表 層1. 5~2. 5倍，中間層厚度為表層厚度2~3倍，壓延溫度為160°C ~200°C。
【文檔編號(hào)】B32B37/10GK104249522SQ201310268140
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】賈小波, 張學(xué)明, 孔秀麗, 李長(zhǎng)春, 肖恩琳, 張強(qiáng), 許永森, 蘇建華 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司