專利名稱：滴灌帶專用改性母料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滴灌帶專用的改性母料及其制作方法。
背景技術(shù)：
西北干旱地區(qū)廣泛推廣使用的節(jié)水滴管技術(shù)是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境綠化的重要措施，是種植棉花、玉米、蔬菜和綠化植樹造林等不可缺少的節(jié)水灌溉技術(shù)。目前，西北、新疆等地干旱缺水地區(qū)已大規(guī)模推廣應(yīng)用，對于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、荒山和沙漠綠化、改善干旱惡劣環(huán)境具有重要意義。但是，滴灌帶是使用聚乙烯樹脂作為原料生產(chǎn)的，在石油能源危機(jī)日益加重的情況下，以石油為原料的樹脂價格居高不下，屢創(chuàng)新高，造成滴灌帶原料成本大幅上升。為了降低滴灌帶原料成本，在滴灌帶中添加碳酸鈣改性填充母料是重要方法，但是，由于普通填充母料都是用400目-1250目的鈣粉加樹脂和助劑改性造粒生產(chǎn)的，可以添加到一般塑料制品中，卻不能添加到滴灌帶中，這是因為會嚴(yán)重降低滴灌帶的產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)不到滴灌帶的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而無法使用。根據(jù)滴灌帶國資標(biāo)準(zhǔn)GB/T19812. 3-2008“塑料節(jié)水灌溉器材、內(nèi)鑲式滴灌管帶”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品都要進(jìn)行靜水壓性能、耐拉拔性能試驗。而添加普通填充母料是無法達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的，不但其力學(xué)性能嚴(yán)重下降而且抗老化性能也顯著減低，并會加速滴灌管帶的老化開裂造成損壞，特別是西北干旱缺水地區(qū)，地勢較高，紫外線照射強(qiáng)烈，更加速了滴灌管帶的老化進(jìn)程而提前損壞。用于棉花、玉米、蔬菜等農(nóng)作物的使用周期達(dá)半年以上，而且用于綠化植樹的滴灌帶更是長達(dá)數(shù)年之久。滴灌管帶要經(jīng)受酷暑嚴(yán)寒和風(fēng)霜雨雪的侵蝕，更加速了其老化損壞的進(jìn)程，故要求滴灌管帶具有較強(qiáng)的抗老化性能。所以普通的填充母料是不能添加到滴灌管帶中的，會嚴(yán)重影響降低其產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有滴灌帶的強(qiáng)度低、易老化的缺陷，提供了一種高強(qiáng)度、抗老化的滴灌帶改性母料及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案 滴灌帶專用改性母料，由如下重量配比的原料制成
2500目-5000目超細(xì)碳酸鈣粉體50-75份，載體樹脂8-10份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1-1. 5份， 硬脂酸1-1. 5份，聚乙烯蠟2-3份，防老劑2-3份，硬脂酸鋅0. 5-1份，石蠟0. 5-1份。進(jìn)一步的，所述載體樹脂為低密度聚乙烯樹脂；所述防老劑為北京加成助劑研究所生產(chǎn)的PE滴灌帶專用防老化穩(wěn)定劑。進(jìn)一步的，滴灌帶專用改性母料，由如下重量配比的原料制成
3500目超細(xì)碳酸鈣粉體60份，低密度聚乙烯樹脂9份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1. 25份，硬脂酸 1. 25份，聚乙烯蠟2. 5份，防老劑2. 5份，硬脂酸鋅0. 75份，石蠟0. 75份。
本發(fā)明的另一個目的是提供上述滴灌帶專用改性母料的制備方法，所述制備方法步驟如下
1)在高速攪拌機(jī)中，加入2500-5000目的超細(xì)碳酸鈣粉體50-75份，并加熱至 80-120°C，烘干；
2)在步驟1)的高速攪拌機(jī)中再加入鋁酸酯偶聯(lián)劑1-1.5份，活化4-6分鐘；
3)在步驟2)的高速攪拌機(jī)中再加入載體樹脂8-10份，硬脂酸1-1.5份，聚乙烯蠟2-3 份，防老劑2-3份，硬脂酸鋅0. 5-1份和石蠟0. 5-1份，攪拌混煉，攪拌速度為800-1000轉(zhuǎn) /分，溫度為130°C，冷卻后得到滴灌帶專用改性母料。進(jìn)一步的，上述步驟2)中的載體樹脂為低密度聚乙烯樹脂，防老劑為復(fù)合防老化穩(wěn)定劑。進(jìn)一步的，上述步驟1)中，為3500目的超細(xì)碳酸鈣粉體60份，加熱溫度為100°C。進(jìn)一步的，上述步驟2)中，鋁酸酯偶聯(lián)劑為1. 25份，活化5分鐘。進(jìn)一步的，上述步驟3)中，低密度聚乙烯樹脂9份，硬脂酸1. 25份，聚乙烯蠟2. 5 份，防老劑2. 5份，硬脂酸鋅0. 75份和石蠟0. 75份，攪拌混煉，攪拌速度為900轉(zhuǎn)/分，溫度為130°C。本發(fā)明的第三個目的是提供上述滴灌帶專用改性母料在生產(chǎn)滴灌帶中的應(yīng)用，所述滴灌帶專用改性母料的添加量為按重量計15-20%。上述滴灌帶專用改性母料的添加量為按重量計15 20%。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供的滴灌帶專用改性母料及其制備方法，
1、可以保證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國標(biāo)GB/T19812. 3-2008 “塑料節(jié)水灌溉器材、內(nèi)鑲式滴灌管帶”規(guī)定各項檢驗標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)使用滴灌管帶專用實驗設(shè)備檢驗結(jié)果如下
滴灌管帶直徑為16mm，滴水口間距為300mm，額定流量為3. OL/n，額定工作壓力為IOOkpa的內(nèi)鑲式滴灌管，原料中添加有15%的專用改性母料
①外觀內(nèi)外壁光滑均勻，無未塑化物、無未塑化母料、無穿透性雜質(zhì)及損傷、塑化分散良化；
②流量均勻度=5%
③壓力與流量關(guān)系式流量的偏差不大于5%
④耐靜水壓試驗加壓至額定工作壓力IOOkpa的1. 8倍并保持60min，無損壞、開裂、漏水現(xiàn)象；
⑤耐拉性試驗30s加至180N載荷，保持15min試驗，沒有出現(xiàn)斷裂損壞現(xiàn)象；
⑥耐環(huán)境應(yīng)力(抗老化)開裂試驗按GB/T15919規(guī)定在專用的老化箱內(nèi)檢驗，無老化開裂損壞現(xiàn)象，符合國標(biāo)規(guī)定。2、使用方便在生產(chǎn)滴灌管帶時，只需按15-20%比例，將母料添加到樹脂中混合均勻即可加入到滴灌管帶擠出機(jī)中進(jìn)行正常生產(chǎn)，不需要對設(shè)備和生產(chǎn)工藝進(jìn)行大的調(diào)整，但應(yīng)注意防止母料受潮，保持干燥。3、顯著降低滴灌管帶原料成本，由于碳酸鈣超細(xì)粉價格廉價，每噸約800-1000 元，生產(chǎn)的母料銷售價格約為4500-5000元，與現(xiàn)在原料樹脂價格每噸13000-14000元相比，原料成本大幅度降低，按15%添加量計算，每噸成本約降低10%左右。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖1是本發(fā)明提供的一種滴灌帶專用改性母料的制備工藝流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。原料選擇
超細(xì)碳酸鈣粉體選擇2500目-5000目超細(xì)鈣粉，它具有優(yōu)良的補(bǔ)強(qiáng)作用，與常規(guī)的 400目-1250目鈣粉相比，其生產(chǎn)的母料、補(bǔ)強(qiáng)作用提高20-40%，但粉體越細(xì)，分散越困難， 故配方中加一些分散劑，活化改性要充分。載體樹脂選用蘭州石化的低密度聚乙烯LDPEM^，與生產(chǎn)地稅管帶的原料有較好的相容性和相近的熔體流動速率。偶聯(lián)劑鋁酸酯偶聯(lián)劑具有良好的雙親歐聯(lián)作用，提高樹脂與鈣粉的結(jié)合強(qiáng)度。硬脂酸有助于提高母料的分散性能。聚乙烯蠟分子量為4000-5000，熔點為100-105°C分散性能好。石蠟熔點56°C主要起外潤滑作用。硬脂酸鋅提高母料的穩(wěn)定性和分散性。防老劑選擇滴灌管帶專用的防老劑，可為北京加成助劑研究所生產(chǎn)的PE滴灌帶專用防老化穩(wěn)定劑，可有效地防止紫外線的侵蝕。實施例1
滴灌帶專用改性母料，由如下重量配比的原料制成
2500目超細(xì)碳酸鈣粉體50份，低密度聚乙烯樹脂8份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1份，硬脂酸1 份，聚乙烯蠟2份，防老劑2份，硬脂酸鋅0. 5份，石蠟0. 5份。 防老劑為復(fù)合防老化穩(wěn)定劑。滴灌帶專用改性母料的制備過程為，如圖1所示
1)在高速攪拌機(jī)中，加入2500目的超細(xì)碳酸鈣粉體50份，并加熱至80°C，烘干；
2)在步驟1)的高速攪拌機(jī)中再加入鋁酸酯偶聯(lián)劑1份，活化4分鐘；
3)在步驟2)的高速攪拌機(jī)中再加入載體樹脂8份，硬脂酸1份，聚乙烯蠟2份，防老劑 2份，硬脂酸鋅0. 5份和石蠟0. 5份，攪拌混煉，攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分，溫度為130°C，冷卻后得到滴灌帶專用改性料。將上面制得的滴灌帶專用改性料加入平行雙螺桿造粒機(jī)內(nèi)加熱、塑化、混煉，擠出造粒，風(fēng)冷熱切，篩選后成為顆粒狀的母料，造粒機(jī)為同向平行雙螺桿造粒機(jī)長徑比為40 1，加熱溫度為100、140、160、170、160、150，主機(jī)轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分，加料轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分。在生產(chǎn)滴灌帶中，滴灌帶專用改性母料的添加量為按重量計15 20%。實施例2
滴灌帶專用改性母料，由如下重量配比的原料制成5000目超細(xì)碳酸鈣粉體75份，低密度聚乙烯樹脂10份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5份，硬脂酸 1. 5份，聚乙烯蠟3份，防老劑3份，硬脂酸鋅1份，石蠟1份。 防老劑為復(fù)合防老化穩(wěn)定劑。滴灌帶專用改性母料的制備過程為，如圖1所示
1)在高速攪拌機(jī)中，加入5000目的超細(xì)碳酸鈣粉體75份，并加熱至100°C，烘干；
2)在步驟1)的高速攪拌機(jī)中再加入鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5份，活化6分鐘；
3)在步驟2)的高速攪拌機(jī)中再加入載體樹脂10份，硬脂酸1.5份，聚乙烯蠟3份，防老劑3份，硬脂酸鋅1份和石蠟1份，攪拌混煉，攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，溫度為130°C，冷卻后得到滴灌帶專用改性料。將上面制得的滴灌帶專用改性料加入平行雙螺桿造粒機(jī)內(nèi)加熱、塑化、混煉，擠出造粒，風(fēng)冷熱切，篩選后成為顆粒狀的母料，造粒機(jī)為同向平行雙螺桿造粒機(jī)中長徑比為 40 1,加熱溫度為100、140、160、170、160、150，主機(jī)轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分，加料轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分。在生產(chǎn)滴灌帶中，滴灌帶專用改性母料的添加量為按重量計15 20%。實施例3
滴灌帶專用改性母料，由如下重量配比的原料制成
3500目超細(xì)碳酸鈣粉體60份，低密度聚乙烯樹脂9份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1.25份，硬脂酸 1. 5份，聚乙烯蠟2. 5份，防老劑2. 5份，硬脂酸鋅0. 75份，石蠟0. 75份。 防老劑為復(fù)合防老化穩(wěn)定劑。滴灌帶專用改性母料的制備過程為，如圖1所示
1)在高速攪拌機(jī)中，加入3500目的超細(xì)碳酸鈣粉體60份，并加熱至100°C，烘干；
2)在步驟1)的高速攪拌機(jī)中再加入鋁酸酯偶聯(lián)劑1.25份，活化5分鐘；
3)在步驟2)的高速攪拌機(jī)中再加入載體樹脂9份，硬脂酸1.25份，聚乙烯蠟2. 5份， 防老劑2. 5份，硬脂酸鋅0. 75份和石蠟0. 75份，攪拌混煉，攪拌速度為900轉(zhuǎn)/分，溫度為 130°C，冷卻后得到滴灌帶專用改性料。將上面制得的滴灌帶專用改性料加入平行雙螺桿造粒機(jī)內(nèi)加熱、塑化、混煉，擠出造粒，風(fēng)冷熱切，篩選后成為顆粒狀的母料，造粒機(jī)為同向平行雙螺桿造粒機(jī)中長徑比為 40 1，加熱溫度為100、140、160、170、160、150，主機(jī)轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分，加料轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分。在生產(chǎn)滴灌帶中，滴灌帶專用改性母料的添加量為按重量計15 20%。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.滴灌帶專用改性母料，其特征在于由如下重量配比的原料制成2500目-5000目超細(xì)碳酸鈣粉體50-75份，載體樹脂8-10份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1-1. 5份， 硬脂酸1-1. 5份，聚乙烯蠟2-3份，防老劑2-3份，硬脂酸鋅0. 5-1份，石蠟0. 5-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴灌帶專用改性母料，其特征在于所述載體樹脂為低密度聚乙烯樹脂；所述防老劑為復(fù)合防老化穩(wěn)定劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滴灌帶專用改性母料，其特征在于由如下重量配比的原料制成3500目超細(xì)碳酸鈣粉體60份，低密度聚乙烯樹脂9份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1. 25份，硬脂酸 1. 25份，聚乙烯蠟2. 5份，防老劑2. 5份，硬脂酸鋅0. 75份，石蠟0. 75份。
4.權(quán)利要求1所述的滴灌帶專用改性母料的制備方法，其特征在于所述制備方法步驟如下1)在高速攪拌機(jī)中，加入2500-5000目的超細(xì)碳酸鈣粉體50-75份，并加熱至100°C， 烘干；2)在步驟1)的高速攪拌機(jī)中再加入鋁酸酯偶聯(lián)劑1-1.5份，活化4-6分鐘；3)在步驟2)的高速攪拌機(jī)中再加入載體樹脂8-10份，硬脂酸1-1.5份，聚乙烯蠟2-3 份，防老劑2-3份，硬脂酸鋅0. 5-1份和石蠟0. 5-1份，攪拌混煉，攪拌速度為800-1000轉(zhuǎn) /分，溫度為130°C，冷卻后得到滴灌帶專用改性母料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滴灌帶專用改性母料的制備方法，其特征在于所述步驟2) 中的載體樹脂為低密度聚乙烯樹脂，防老劑為復(fù)合防老化穩(wěn)定劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滴灌帶專用改性母料的制備方法，其特征在于所述步驟1) 中，為3500目的超細(xì)碳酸鈣粉體60份，加熱溫度為100°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滴灌帶專用改性母料的制備方法，其特征在于所述步驟2) 中，鋁酸酯偶聯(lián)劑為1. 25份，活化5分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滴灌帶專用改性母料的制備方法，其特征在于所述步驟3) 中，低密度聚乙烯樹脂9份，硬脂酸1. 25份，聚乙烯蠟2. 5份，防老劑2. 5份，硬脂酸鋅0. 75 份和石蠟0. 75份，攪拌混煉，攪拌速度為900轉(zhuǎn)/分，溫度為140°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴灌帶專用改性母料在生產(chǎn)滴灌帶中的應(yīng)用，其特征在于 所述滴灌帶專用改性母料的添加量為按重量計15-20%。
全文摘要
本發(fā)明公開了滴灌帶專用改性母料及其制備方法，是由如下重量配比的原料制成2500目-5000目超細(xì)碳酸鈣粉體50-75份，載體樹脂8-10份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1-1.5份，硬脂酸1-1.5份，聚乙烯蠟2-3份，防老劑2-3份，硬脂酸鋅0.5-1份，石蠟0.5-1份。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供的滴灌帶專用改性母料及其制備方法，1、可以保證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國標(biāo)GB/T19812.3-2008“塑料節(jié)水灌溉器材、內(nèi)鑲式滴灌管帶”規(guī)定各項檢驗標(biāo)準(zhǔn)；2、使用方便，不需要對設(shè)備和生產(chǎn)工藝進(jìn)行大的調(diào)整；3、顯著降低滴灌管帶原料成本。
文檔編號C08L91/06GK102558655SQ20121000542
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者王文其, 王英哲, 肖梅 申請人:烏魯木齊聚興永塑膠有限公司