CN102212225A - 一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，由如下质量组份的原料制备成：钙盐晶须40-75份，茂金属聚乙烯25-60份，增容剂5-15份，复合加工助剂1-3份，将钙盐晶须与增容剂和复合加工助剂在高速混合机中混合搅拌，再加入茂金属聚乙烯进一步混合，最后将上述混合物送入双螺杆挤出机中进行塑化、混合和造粒制成钙盐晶须增强农用棚膜母料，本发明生产的棚膜母料具有良好的力学性能，用于农用聚乙烯棚膜的生产增强与抗老化效果好，也适用了高原地区气侯条件的大棚膜生产应用，延长了产品的使用寿命。

Description

一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法

技术领域：

本发明涉及一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法。

背景技术：

我国是世界上农用塑料棚膜使用量最大的国家，农用塑料棚膜在农业生产中所取到的应用效果已得到公认，推动了农村经济的发展，另一方面农用棚膜使用后造成的环境污染也越来越引起人们的重视。一般农用棚膜在使用1-2个季度或18-24个月以后即老化变质强度下降而只好废弃，并由此带来相应的环境污染，主要是其废弃在自然条件下不易降解，聚乙烯是棚膜生产的主要原料，由于其模量小，对冲击性敏感，在强度和韧性方面的不足是导致目前棚膜使用寿命低的主要原因。如果通过对农用棚膜进行增强改性处理，不仅可以大大提高农用棚膜的强度和韧性，同时还可以延长棚膜的使用寿命，从而在一定程度上达到节约资源和保护生态环境的作用。

茂金属聚乙烯是一种综合性能、尤其是耐老化性优于传统聚乙烯的新型聚烯烃材料，其性能可调性是棚膜应用的理想材料，但由于售价较高限制了其应用或扩展。晶须材料是一种新型的增强纤维材料，由于其有机械强度高，能弹性地随较大的应变而无永久性变形，高温强度损失小，有较大的长径比而无疲劳效应的优点，其作为聚乙烯材料的增强剂在强度、韧性、光泽性、透明性、防粘连和价格上均优于纳米粉体二氧化硅和碳酸钙。其中钙盐晶须材料是晶须材料中应用最具潜力的品种，主要是其原料来源方便，价格相对较低。但是由于茂金属聚乙烯与钙盐晶须由于组成结构和性能的差异，直接复合用于农用棚膜，虽然可以提高棚膜的刚性，但强度和韧性却明显下降起不到对棚膜的增强目的。因此，将钙盐晶须材料应用于聚乙烯的增强增韧，使用晶须复合材料如何在提高刚性的同时，其强度韧性也可以同时提高对解决农用棚膜的长寿命具有重要作用，尤其对高原地区气候条件差的棚膜使用易早期损坏，影响农业生产具有现实意义。

发明内容：

本发明针对目前农用棚膜生产应用现有技术存在之不足，提供一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，既能提高农用棚膜强度和韧性，又能降低其厚度和生产成本，且仍保持产品性能符合应用标准，并有利于回收利用。

本发明是通过下述技术方案实现的：一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其特征在于由下列质量组份的原料生产：钙盐晶须40-75份，茂金属聚乙烯25-60份，增容剂5-15份，复合加工助剂1-5份；将所述钙盐晶须、增容剂和复合加工助剂加入高速混合机中混合搅拌后分散均匀，加入茂金属聚乙烯进一步混合后分散均匀，最后将上述混合物送入双螺杆挤出造粒机中进行塑化、混合和挤出造粒，即制成钙盐晶须增强农用棚膜母料。

上述钙盐晶须为由市场直接购得的碳酸钙晶须、硫酸钙晶须或硅酸钙晶须。碳酸钙晶须可是南京振金碳酸钙有限公司，硫酸钙晶须可是山西潞城市金晟矿物纤维科技有限公司，硅酸钙晶须可是华南理工大学研制并生产。

上述茂金属聚乙烯为MLLDPE型号为ECD341，美国EXXON公司生产，或者聚乙烯一辛烯为POE8180、POE8150以及聚乙烯一辛烯或丁烯的共聚物，美国杜邦公司生产。

上述增容剂为液体乙丙橡胶，如美国的CP-80以及马来酸酐接枝改性液体乙丙橡胶。

上述复合加工助剂是生物质蜡，如虫蜡或漆蜡、硬酯酸、双硬脂酸酰胺或油酸酰胺的一种以上复合物。

本发明的钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法中：

(1)钙盐晶须与增容剂，加工助剂一起加入高速混合机中高速混合5-15分钟，对钙盐晶须进行预分散处理，混合温度在120℃以下。

(2)预处理钙盐晶须混合物与茂金属聚乙烯混配后进一步在高速混合机中再预分散处理5-10分钟，混合后温度在120℃以下，保证物料为松散体形式。

(3)上述预分散混合物由物料输送设备输送至双螺杆挤出造粒机中进行塑化、混合和挤出造粒成钙盐晶须增强农用棚膜母料。

上述生产过程中高速混合机的加热温度范围为50-150℃，双螺杆挤出造粒机的加热温度范围为75-250℃。

本发明生产的这种钙晶须增强棚膜母料具有良好的加工性能，力学性能和经济性，可用于农用棚膜的增强使用，尤其对高度地区的农用棚膜有利。

本发明的增强棚膜母料用于棚膜增强具有以下优点：

(1)提高了农用棚膜的强度性能和使用性能；

(2)改善了农用棚膜的生产加工性能；

(3)可以一定程度上提高农用棚膜的生产量并降低产品的生产加工成本；

(4)应用于三层复合农用棚膜可提高产品的使用寿命和应用性能，提高栽培农作物的品质；

(5)母料产品使用方便，产品棚膜利用废弃后有利于回收利用。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其生产原料由下列质量组份构成：碳酸钙晶须的65份，茂金属聚乙烯35份，液体乙丙橡胶10份，马来酸酐改性液体乙丙橡胶3份，复合加工助剂3.5份：由虫蜡2份，硬脂酸0.5和双硬脂酸酰胺0.5份配制。碳酸钙晶须由南京振金碳酸钙有限公司生产，茂金属聚乙烯为EXXSON公司的MLLPPE型号为ECD341，液体乙丙橡胶为CP-80，由美国Uniroxa公司生产。马来酸酐改性液体乙丙橡胶为南京航天航空大学研制。

钙盐晶须增强棚膜母料由下列生产过程制备：

(1)钙盐晶须的预混合分散处理

钙盐晶须增容剂，加工助剂按配合比例分别加入高速混合机中，在75℃温度下进行高速混合预分散处理，时间10分钟。

(2)预混合共混料的再生分散处理上述预分散料与茂金属聚乙烯在高速混合机中再进一步分散，时间10分钟，混合后温度在120℃以下。

(3)钙盐晶须母料的生产

经上述两个步骤混合加工的共混料通过输送机送入双螺杆挤出造料机的料筒，经双螺杆挤出机加热熔化、混合和挤出后造粒，挤出造粒采用风冷造粒，最后制成钙盐晶须母粒。

上述钙盐晶须增强增韧母料所用设备和工艺条件：

(1)高速混合机为GH-500，加热温度范围50-150℃，可调温调速；

(2)双螺杆挤出机为同向平行双螺杆挤出机，如Ф75×36D或其它规格，加热温度范围为75-250℃，温度和速度可调，冷却采用风冷或水冷切粒。挤出造粒温度机尾145-155℃，机身155-165℃，机头175-185℃，模口105-175℃。

(3)其它辅助设备为本领域的常规设备，根据需要进行配置。

本发明生产的钙盐晶须母料应用于三层复合农用棚膜的实际测试效果见表1，三层复合农用棚膜用大连橡塑机械厂出厂的Ф120三层复合吹膜机生产。

表1

实施例2

钙盐硫酸钙晶须增强韧农用栅膜，母料配方见表二的实施例2，母料生产工艺条件同实施例1，母料增强增韧的实际性能见表3。

实施例3

钙盐硅酸钙晶须增强农用栅膜母料配方见表2的实施例3，母料生产工艺条件同实施例1，母料增强增韧的实际应用性能见表3。

表2实施例1-3的钙盐晶须增强母料配方

表3钙盐晶须增强增韧农用棚膜母料的实际应用效果，棚膜厚度为0.08mm，母料添加量为5％。

表3

Claims (6)

1.一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其特征在于由下列质量组份的原料生产：钙盐晶须40-75份，茂金属聚乙烯25-60份，增容剂5-15份，复合加工助剂1-5份；将所述钙盐晶须、增容剂和复合加工助剂加入高速混合机中混合搅拌后分散均匀，加入茂金属聚乙烯进一步混合后分散均匀，最后将上述混合物送入双螺杆挤出造粒机中进行塑化、混合和挤出造粒，即制成钙盐晶须增强农用棚膜母料。

2.根据权利要求1所述的一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其特征在于钙盐晶须材料为碳酸钙晶须或硫酸钙晶须或硅酸钙晶须中的一种或两种以上混合物。

3.根据权利要求1所述的一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其特征在于所用茂金属聚乙烯为茂金属聚乙烯或茂金属聚乙烯一辛烯或茂金属聚乙烯一丁烯共聚物中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其特征在于所用增容剂为液体乙丙橡胶或马来酸酐接枝改性液体乙丙橡胶中的一种或两种以上混合物。

5.根据权利要求1所述的一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其特征在于所用复合加工助剂为虫蜡或漆蜡生物质蜡、硬酯酸、双硬脂酸酰胺或油酸酰胺的一种以上复合物。

6.根据权利要求1所述的一种钙盐晶须增强农用棚膜母料的生产方法，其特征在于：上述过程中高速混合机的加热温度范围为50-150℃，双螺杆挤出造粒机的加热温度范围为75-250℃。