CN103665509B - 一种滴灌带专用料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滴灌带专用料，它是由如下重量份数配比的原料制成：聚乙烯树脂100份；着色剂5份；增韧剂5-25份；加工改性剂0.5-2份；加工助剂0.01-1份，将上述原料按比例混合，通过双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制备滴灌带专用料。本发明优点在于通过在聚乙烯树脂中添加增韧剂，可使填充后滴灌带产品的密度降低；同时在不降低聚乙烯本身刚性的前提下增加滴灌带产品的韧性，提高产品耐刮擦性能，由于增韧剂的加入，可有效避免或减轻滴灌带在使用过程中灼伤现象；提高了聚乙烯树脂的加工性能，本发明具有耐刮擦性好，耐候性优良，易于加工等优点。

Description

一种滴灌带专用料
技术领域
本发明是一种滴灌带专用料，属于高分子材料加工领域。
背景技术
水是农业的命脉，也是整个国民经济和人类生活的命脉，水资源状况和利用水平已成为评价一个国家、一个地区经济能否持续发展的重要指标，因此发展节水灌溉是解决农业用水问题的主要方法。滴灌是节水灌溉中最主要的一种方式，目前生产滴灌产品的主要原料是聚乙烯树脂，由于聚乙烯材料本身耐刮擦性和耐候性差的缺陷，使得聚乙烯滴灌带在使用过程中产生爆裂现象，严重的影响了聚乙烯滴灌产品的使用和推广。
对于聚乙烯树脂而言，目前常用的增韧方法有弹性体增韧和刚性填料增韧，后者包括刚性有机粒子增韧和刚性无机粒子增韧两种，玻璃微珠属于无机刚性粒子，由于玻璃微珠表面规整光滑，不会对周围的基体造成高度的应力集中现象，可有效的防止应力开裂，促进了基体的脆—韧转变，提高了聚乙烯的韧性。当聚乙烯滴灌带产品在受到外界物体刮擦时，玻璃微珠使周边的基体聚乙烯分子的构象发生改变，使聚乙烯树脂构象平衡；同时使聚乙烯树脂松弛时间发生改变，吸收大量的塑形形变能，从而提高了滴灌带材料的耐刮擦性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐刮擦性好，耐候性优良，易于加工的滴灌带专用料及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的，该滴灌带专用料是由如下重量份数配比的原料制成：聚乙烯树脂100份；着色剂5份；增韧剂5—25份；加工改性剂 0.5—2份；加工助剂0.01—1份。
制备方法是：将聚乙烯树脂、着色剂、增韧剂、加工改性剂、加工助剂按比例在高速混合机中混合后(其中搅拌机转速设定为800—1200r/min)，将混合物通过双螺杆挤出机塑化挤出，经冷却造粒制备滴灌带专用料。
所述的聚乙烯树脂是指低密度聚乙烯树脂，高密度聚乙烯树脂或线性低密度聚乙烯树脂中的一种或两种的组合物。
所述的聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂70—100份;高密度聚乙烯树脂0—30份或线性低密度聚乙烯树脂0—30份。
所述的着色剂是一种炭黑母料，它是由以下重量份数配比的原料制成：线性聚乙烯树脂50—70份，炭黑30—50份，聚乙烯低分子蜡1—3份，抗氧剂0.6—1.5份，紫外线吸收剂0.2—0.5份，将炭黑、线性聚乙烯树脂、聚乙烯低分子蜡、抗氧剂、紫外线吸收剂按上述比例加入高速混合机中混合30分钟后(其中搅拌机转速设定为800—1200r/min)，再通过双螺杆挤出机塑化挤出制备出炭黑母料。
所述的抗氧剂是由主抗氧剂和副抗氧剂协同作用组成的抗氧体系，其中主抗氧剂是四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，是一种多元受阻酚类抗氧剂；副抗氧剂是三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯，主抗氧剂和副抗氧剂的重量配比是3:1。
所述的紫外线吸收剂是2-（2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基）苯并三唑。
所述的增韧剂为玻璃微珠，其用量为5—25份。
所述的加工改性剂是一种PPA母料，该PPA母料是由线性聚乙烯树脂和一种含氟弹性体PPA制成，其中线性聚乙烯树脂和PPA 的重量配比是线性聚乙烯树脂100份、PPA 2—5份，所述的PPA是由偏二氟乙稀和六氟乙烯组成的聚合物，制备方法是将PPA与线性聚乙烯树脂按上述比例在高速混合机内混合15分钟，经双螺杆挤出机塑化挤出制得。
所述的加工助剂是硬质酸钙。
附图说明
图1是滴灌带专用料的制备工艺流程图。
具体实施方式
（1）、着色剂（炭黑母料）的制备：
着色剂（炭黑母料）是由如下重量配比的原料制成：线性聚乙烯树脂60㎏，炭黑40㎏，聚乙烯低分子蜡2㎏，抗氧剂1.2㎏，紫外线吸收剂0.3㎏，将线性聚乙烯树脂，炭黑，聚乙烯低分子蜡，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯，紫外线吸收剂(2-（2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基）苯并三唑)在高速混合机高速搅拌15分钟，其中搅拌机转速设定为1000—1200 r/min，将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得着色剂炭黑母料待用。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：160℃，二区：170℃；三区：170℃；四区：185℃；五区：195℃。主机转速：1100—1300 r/min。
（2）、加工改性剂（PPA母料）的制备
加工改性剂（PPA母料）是由如下重量配比的原料制成:线性低密度聚乙烯树脂100㎏，PPA 3㎏（PPA选用的是北京爱丽文森材料有限公司生产的牌号为3511N产品）及0.3㎏聚乙烯低分子蜡；将上述原料按上述比例在高速混合机内混合15分钟后，经双螺杆挤出机塑化挤出制得PPA母料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：160℃，二区：165℃；三区：170℃；四区：175℃；五区：185℃。主机转速为260转/min。
    实施例1
按重量配比称取低密度聚乙烯树脂100㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）5㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏；首先称取5㎏玻璃微珠和0.05㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例2
按重量配比称取低密度聚乙烯树脂80㎏；线性低密度聚乙烯树脂20㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）5㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取5㎏玻璃微珠和0.05㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例3
按重量配比称低密度聚乙烯树脂70㎏；线性低密度聚乙烯树脂30㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）5㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取5㎏玻璃微珠和0.05㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例4
按重量配比称低密度聚乙烯树脂70㎏；线性低密度聚乙烯树脂30㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）10㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取10㎏玻璃微珠和0.1㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例5
按重量配比称低密度聚乙烯树脂70㎏；线性低密度聚乙烯树脂30㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）15㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取10㎏玻璃微珠和0.15㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例6
按重量配比称低密度聚乙烯树脂70㎏；线性低密度聚乙烯树脂30㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）20㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取20㎏玻璃微珠和0.2㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例7
按重量配比称低密度聚乙烯树脂70㎏；线性低密度聚乙烯树脂30㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）25㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取25㎏玻璃微珠和0.25㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例8
按重量配比称低密度聚乙烯树脂80㎏；线性低密度聚乙烯树脂20㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）10㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取10㎏玻璃微珠和0.1㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
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实施例9
按重量配比称低密度聚乙烯树脂80㎏；线性低密度聚乙烯树脂20㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；增韧剂（玻璃微珠）15㎏；PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取15㎏玻璃微珠和0.15㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例10
按重量配比称低密度聚乙烯树脂80㎏；线性低密度聚乙烯树脂20㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）20㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取20㎏玻璃微珠和0.2㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。
实施例11
按重量配比称低密度聚乙烯树脂80㎏；线性低密度聚乙烯树脂20㎏；（1）中制得的炭黑母料(着色剂) 5㎏；玻璃微珠（增韧剂）25㎏；（2）中制得的PPA母料（加工改性剂）0.5㎏；硬脂酸钙（加工助剂）0.1㎏。本发明制备方法如下：首先称取10㎏玻璃微珠和0.25㎏钛酸酯偶联剂（为了使玻璃微珠于聚乙烯树脂具有更好的相容性，本配方中添加适量的钛酸酯偶联剂，其用量为玻璃微珠用量的1%）在高速混合机内混合15分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙在高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为400—600 r/min）后将低密度聚乙烯树脂、着色剂、加工改性剂和加工助剂加入到高速混合机内混合30分钟（其中搅拌机转速设定为800—1200 r/min），将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出、冷却造粒制得滴灌带专用料。
其中双螺杆挤出机各段温度设定为：一区：165℃，二区：170℃；三区：180℃；四区：195℃；五区：205℃。主机转速：1000—1400 r/min。

Claims (1)

1.一种滴灌带专用料，其特征在于：该滴灌带专用料是由如下重量份数配比的原料制成：聚乙烯树脂100份；着色剂5份；增韧剂5—25份；加工改性剂0.5—2份；加工助剂0.01—1份；
制备方法是：将聚乙烯树脂、着色剂、增韧剂、加工改性剂、加工助剂按比例在高速混合机中混合后，将混合物通过双螺杆挤出机塑化挤出，经冷却造粒制备滴灌带专用料；
所述的聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂70—100份；高密度聚乙烯树脂0—30份或线性低密度聚乙烯树脂0—30份；
所述的着色剂是一种炭黑母料，它是由以下重量份数配比的原料制成：线性聚乙烯树脂50—70份，炭黑30—50份，聚乙烯低分子蜡1—3份，抗氧剂0.6—1.5份，紫外线吸收剂0.2—0.5份，将炭黑、线性聚乙烯树脂、聚乙烯低分子蜡、抗氧剂、紫外线吸收剂按上述比例加入高速混合机中混合30分钟后，再通过双螺杆挤出机塑化挤出制备出炭黑母料；
所述的抗氧剂是由主抗氧剂和副抗氧剂协同作用组成的抗氧体系，其中主抗氧剂是四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，是一种多元受阻酚类抗氧剂；副抗氧剂是三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，主抗氧剂和副抗氧剂的重量配比是3:1；
所述的紫外线吸收剂是2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑；
所述的加工改性剂是一种PPA母料，该PPA母料是由线性聚乙烯树脂和一种含氟弹性体PPA制成，其中线性聚乙烯树脂和PPA的重量配比是线性聚乙烯树脂100份、PPA 2—5份，所述的PPA是由偏二氟乙稀和六氟乙烯组成的聚合物，制备方法是将PPA与线性聚乙烯树脂按上述比例在高速混合机内混合15分钟，经双螺杆挤出机塑化挤出制得；
所述的增韧剂是玻璃微珠，加工助剂是硬质酸钙。
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