CN106346871A - 一种农用薄膜及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种农用薄膜及制备方法，所述薄膜包括如下结构：基材层，所述基材层上表面设有韧性防水层，下表面设有韧性加强层，所述韧性防水层上表面设有防鼠防虫层，所述韧性加强层下表面设有表面保护层。所述防水膜的制备方法包括：（1）防鼠防虫层的制备；（2）石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的制备；（3）防水膜的制备。本发明所述农用薄膜，采用石墨烯改性聚氨酯涂层作为韧性防水层及石墨烯/天然橡胶纳米复合材料作为韧性加强层，大大提高了薄膜的防水性能及抗撕裂、耐摩擦性能，且采用防鼠防虫层结构，大大降低了农作物的鼠患虫害率，为农作物的保存提供了保障，具有较高的应用价值。

Description

一种农用薄膜及制备方法
技术领域
本发明涉及农用塑料膜应用技术领域，具体涉及一种农用薄膜及制备方法。
背景技术
农用薄膜是应用于农业生产的塑料薄膜的总称。随着科学技术的进步，对农用薄膜的要求越来越高，为了适应农业生产各个方面的需要，农用塑料薄膜有各种不同的品种和规格。根据使用的塑料原料不同，分为聚氯乙烯塑料薄膜、聚乙烯塑料薄膜。根据塑料薄膜的制造方法不同，分为压廷薄膜、吹塑薄膜；根据塑料薄膜所具有的某些特殊性能，分别有育秧薄膜、无滴薄膜、有色薄膜、超薄覆盖薄膜、宽幅薄膜、包装薄膜等。根据塑料薄膜的不同厚度和宽度，又有各种不同规格。
现有技术中薄膜产业在农业领域应用的非常广泛，如农业大棚种植用的大棚用膜和地面覆盖用的地膜。大棚用膜主要利用温室效应，营造仿生态环境，为种植反季节植物提供技术支持，地膜在农业中常起到的作用是提高土壤温度，保持土壤水分。现有技术中的薄膜种类非常繁多，为了同时达到不同的技术效果，通常采用复合多种不同类型的膜于一体，以达到同时产生多种作用效果的及时目的。
现有技术对薄膜的研究大多针对于植物生长过程中的地膜，而对于粮食、蔬菜等农作物储存或者周转过程中所用的防水或者防晒薄膜鲜有报道，目前市面上使用的大都存在防水性能差、抗撕裂性能差、容易受鼠患虫害袭击等，因此，寻找一种多功能的农用薄膜，具有防鼠防虫、耐刮擦、防水性能好等多重效果，延长农用薄膜的使用寿命，减少农用薄膜对环境产生的污染，具有重要意义。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种农用薄膜及制备方法，能够大大提高农用膜的耐刮擦、防水性能，此外，还具有优良的防鼠防虫效果，具有重要意义及实用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种农用薄膜，包括基材层，所述基材层上表面设有韧性防水层，下表面设有韧性加强层，所述韧性防水层上表面设有防鼠防虫层，所述韧性加强层下表面设有表面保护层。
优选地，所述基材层为无纺布层。
优选地，所述韧性防水层为石墨烯改性聚氨酯涂层。
优选地，所述韧性加强层为石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层。
优选地，所述表面保护层为PE膜。
优选地，所述防鼠防虫层包括如下重量分数的各组分：聚乙烯40~60份、改性剂5~15份、填充剂15~30份、抗老化剂0.5~2份、抗剥落剂0.1~1份、增韧剂0.5~2份、防鼠防虫剂3~8份。
优选地，所述改性剂为丁基橡胶、丁苯橡胶中的一种。
优选地，所述填充料为滑石粉、碳酸钙中的一种或两种。
本发明还涉及一种农用薄膜的制备方法，所述防水膜的制备方法包括：
（1）防鼠防虫层的制备：将聚乙烯、改性剂、填充剂、抗老化剂、抗剥落剂、增韧剂、防鼠防虫剂按照配比加入到混合机中，混合挤出造粒，挤出造粒温度为80℃~150℃；将粒料进行吹膜，得到所述膜层；
（2）石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的制备：在二甲基甲酰胺中用异氰酸苯酯改性氧化石墨烯，不断搅拌溶解天然橡胶后，采用二甲基肼对其进行还原，制备得到分散性良好的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料；
（3）防水膜的制备：将无纺布基材层展开，在其上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂层，涂覆厚度为0.8~2mm；在基材层下表面涂覆石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，涂覆厚度0.3~0.8mm；在石墨烯改性聚氨酯涂层的上表面粘结防鼠防虫层；在石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层下表面粘结PE保护层。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的一种农用薄膜，采用石墨烯改性聚氨酯涂层作为韧性防水层，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的隔绝层，形成致密的物理隔绝层，能够有效抑制水对涂膜的浸润与渗透，起到物理防腐作用；
（2）采用石墨烯与天然橡胶进行交联复合作为韧性加强层，大大提高橡胶的力学性能，具有优异的抗撕裂、耐摩擦性能及耐穿透性能；
（3）采用防鼠防虫层结构，大大降低了农作物的鼠患虫害率，为农作物的保存提供了保障；
（4）所述农用薄膜，各层之间粘合性好，制备工艺简单，且制备得到的薄膜在防水、耐刮擦、防鼠防虫方面具有较好改善，具有较高的应用价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明所述农用薄膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明涉及一种农用薄膜及制备方法，所述薄膜包括如下结构：基材层1，所述基材层1上表面设有韧性防水层2，下表面设有韧性加强层3，所述韧性防水层2上表面设有防鼠防虫层4，所述韧性加强层3下表面设有表面保护层5。
其中，所述基材层1为无纺布层，所述韧性防水层2为石墨烯改性聚氨酯涂层，所述韧性加强层3为石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，所述表面保护层5为PE膜。
所述防鼠防虫层4包括如下重量分数的各组分：聚乙烯50份、改性剂10份、填充剂20份、抗老化剂1份、抗剥落剂0.5份、增韧剂1份、防鼠防虫剂5份。
所述改性剂为丁基橡胶，所述填充料为碳酸钙。
所述农用薄膜的制备方法包括：
（1）防鼠防虫层的制备：将聚乙烯、改性剂、填充剂、抗老化剂、抗剥落剂、增韧剂、防鼠防虫剂按照配比加入到混合机中，混合挤出造粒，挤出造粒温度为110℃；将粒料进行吹膜，得到所述膜层；
（2）石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的制备：在二甲基甲酰胺中用异氰酸苯酯改性氧化石墨烯，不断搅拌溶解天然橡胶后，采用二甲基肼对其进行还原，制备得到分散性良好的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料；
（3）薄膜的制备：将无纺布基材层展开，在其上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂层，涂覆厚度为1.2mm；在基材层下表面涂覆石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，涂覆厚度0.5mm；在石墨烯改性聚氨酯涂层的上表面粘结防鼠防虫层；在石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层下表面粘结PE保护层。
实施例2：
本发明涉及一种农用薄膜及制备方法，所述防水膜包括如下结构：基材层，所述基材层上表面设有韧性防水层，下表面设有韧性加强层，所述韧性防水层上表面设有防鼠防虫层，所述韧性加强层下表面设有表面保护层。
其中，所述基材层为无纺布层，所述韧性防水层为石墨烯改性聚氨酯涂层，所述韧性加强层为石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，所述表面保护层为PE膜。
所述防鼠防虫层包括如下重量分数的各组分：聚乙烯40份、改性剂5份、填充剂15份、抗老化剂0.5份、抗剥落剂0.1份、增韧剂0.5份、防鼠防虫剂3份。
所述改性剂为丁苯橡胶，所述填充料为滑石粉。
所述农用薄膜的制备方法包括：
（1）防鼠防虫层的制备：将聚乙烯、改性剂、填充剂、抗老化剂、抗剥落剂、增韧剂、防鼠防虫剂按照配比加入到混合机中，混合挤出造粒，挤出造粒温度为80℃；将粒料进行吹膜，得到所述膜层；
（2）石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的制备：在二甲基甲酰胺中用异氰酸苯酯改性氧化石墨烯，不断搅拌溶解天然橡胶后，采用二甲基肼对其进行还原，制备得到分散性良好的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料；
（3）薄膜的制备：将无纺布基材层展开，在其上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂层，涂覆厚度为0.8mm；在基材层下表面涂覆石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，涂覆厚度0.8mm；在石墨烯改性聚氨酯涂层的上表面粘结防鼠防虫层；在石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层下表面粘结PE保护层。
实施例3：
本发明涉及一种农用薄膜及制备方法，所述薄膜包括如下结构：基材层，所述基材层上表面设有韧性防水层，下表面设有韧性加强层，所述韧性防水层上表面设有防鼠防虫层，所述韧性加强层下表面设有表面保护层。
其中，所述基材层为无纺布层，所述韧性防水层为石墨烯改性聚氨酯涂层，所述韧性加强层为石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，所述表面保护层为PE膜。
所述防鼠防虫层包括如下重量分数的各组分：聚乙烯60份、改性剂15份、填充剂30份、抗老化剂2份、抗剥落剂1份、增韧剂2份、防鼠防虫剂8份。
所述改性剂为丁苯橡胶，所述填充料为滑石粉。
所述农用薄膜的制备方法包括：
（1）防鼠防虫层的制备：将聚乙烯、改性剂、填充剂、抗老化剂、抗剥落剂、增韧剂、防鼠防虫剂按照配比加入到混合机中，混合挤出造粒，挤出造粒温度为150℃；将粒料进行吹膜，得到所述膜层；
（2）石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的制备：在二甲基甲酰胺中用异氰酸苯酯改性氧化石墨烯，不断搅拌溶解天然橡胶后，采用二甲基肼对其进行还原，制备得到分散性良好的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料；
（3）薄膜的制备：将无纺布基材层展开，在其上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂层，涂覆厚度为2mm；在基材层下表面涂覆石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，涂覆厚度0.3mm；在石墨烯改性聚氨酯涂层的上表面粘结防鼠防虫层；在石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层下表面粘结PE保护层。
本发明所述的一种农用薄膜，采用石墨烯改性聚氨酯涂层作为韧性防水层，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的隔绝层，形成致密的物理隔绝层，能够有效抑制水对涂膜的浸润与渗透，起到物理防腐作用；采用石墨烯与天然橡胶进行交联复合作为韧性加强层，大大提高橡胶的力学性能，具有优异的抗撕裂、耐摩擦性能及耐穿透性能；采用防鼠防虫层结构，大大降低了农作物的鼠患虫害率，为农作物的保存提供了保障；所述农用薄膜，各层之间粘合性好，制备工艺简单，且制备得到的薄膜在防水、耐刮擦、防鼠防虫方面具有较好改善，具有较高的应用价值。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种农用薄膜，其特征在于：包括基材层，所述基材层上表面设有韧性防水层，下表面设有韧性加强层，所述韧性防水层上表面设有防鼠防虫层，所述韧性加强层下表面设有表面保护层。
2.根据权利要求1所述的农用薄膜，其特征在于：所述基材层为无纺布层。
3.根据权利要求1所述的农用薄膜，其特征在于：所述韧性防水层为石墨烯改性聚氨酯涂层。
4.根据权利要求1所述的农用薄膜，其特征在于：所述韧性加强层为石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层。
5.根据权利要求1所述的农用薄膜，其特征在于：所述表面保护层为PE膜。
6.根据权利要求1所述的农用薄膜，其特征在于：所述防鼠防虫层包括如下重量分数的各组分：聚乙烯40~60份、改性剂5~15份、填充剂15~30份、抗老化剂0.5~2份、抗剥落剂0.1~1份、增韧剂0.5~2份、防鼠防虫剂3~8份。
7.根据权利要求6所述的农用薄膜，其特征在于：所述改性剂为丁基橡胶、丁苯橡胶中的一种。
8.根据权利要求6所述的农用薄膜，其特征在于：所述填充料为滑石粉、碳酸钙中的一种或两种。
9.一种根据权利要求1所述的农用薄膜的制备方法，其特征在于：所述防水膜的制备方法包括：
（1）防鼠防虫层的制备：将聚乙烯、改性剂、填充剂、抗老化剂、抗剥落剂、增韧剂、防鼠防虫剂按照配比加入到混合机中，混合挤出造粒，挤出造粒温度为80℃~150℃；将粒料进行吹膜，得到所述膜层；
（2）石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的制备：在二甲基甲酰胺中用异氰酸苯酯改性氧化石墨烯，不断搅拌溶解天然橡胶后，采用二甲基肼对其进行还原，制备得到分散性良好的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料；
（3）防水膜的制备：将无纺布基材层展开，在其上表面涂覆一层石墨烯改性聚氨酯涂层，涂覆厚度为0.8~2mm；在基材层下表面涂覆石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，涂覆厚度0.3~0.8mm；在石墨烯改性聚氨酯涂层的上表面粘结防鼠防虫层；在石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层下表面粘结PE保护层。
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