CN106432890A - 纳米ato改性抗静电增透pe农膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,具体为:按质量百分比分别称取以下原料:载体树脂97.65%~99.25%,纳米锑掺杂二氧化锡0.1%~0.5%,2,4‑二叔丁基苯酚0.2%~1.0%,三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%~0.5%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;利用称取的原料制备抗静电增透母粒;将基料树脂与抗静电增透母粒按比例混合均匀,再经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜。本发明的制备方法,采用PE为农膜主材料,纳米ATO粉体作为添加剂,能有效增强PE农膜抗静电性和透光性。
Description
技术领域
本发明属于材料制备方法技术领域,具体涉及一种纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法。
背景技术
我国是农业大国,农业作为我国的支柱产业一直被各界所关注,农膜作为重要的生产资料,在农业生产中起着举足轻重的作用。近年来,“三农”问题始终是重中之重,政府部门进一步加大了强农富农惠农政策的力度,奋力夺取农业的好收成,这给农膜行业提供了良好的机遇与发展环境。但与此同时,我国农膜行业进入门槛低,九成以上农膜企业都是缺乏技术与投入的小型企业,这导致了充斥市场的大多是作坊式企业生产的劣质农膜,高档农膜占有率极其低下。产品市场结构长期处于不平衡的发展状态,不仅造成了资源的极度浪费,而且限制着企业对于新技术、新产品的开发。以PE农膜为例,尤其是针对西北地区来说,干旱半干旱地方较多,空气干燥等特殊的地理环境条件下,使农膜易于电荷沉积,透光性变差,改善农膜的抗静电能力,增加可见光的透过率成为改性农膜的研究重点。
众所周知,农膜在植物生长过程中起到了非常重要的作用,特别是在农业增产增收中发挥着不可替代的巨大作用,是当今农业生产不可缺少的生产资料。然而,用于生产农膜的塑料(如:PE、EVA、POM等)属于非极性树脂,具有强电绝缘性,在加工和使用过程中由于摩擦而产生静电荷,又因无法泄漏而积聚,使农膜在铺设时产生障碍,使用时由于大量的静电聚集,使农膜易于附着大量的灰尘,降低透光性。现有抗静电农膜大多使用油性有机类添加剂,容易迁移、挥发,使农膜的长久抗静电性能不能实现。因此,开发一种长效抗静电高透明农膜具有重要的现实意义。
锑掺杂二氧化锡(ATO)以其灵敏度高、色浅透明、耐高温、耐腐蚀及机械稳定性好的特点在气敏元件、催化领域、导电抗静电、导电涂料、导电胶等领域得到了广泛的应用,是一种极具发展潜力的新型导电填料。近年来,国内农膜行业快速发展,随着行业间的激烈竞争、企业对利润最大化的渴求和环保、耐用性呼声的提高,对安全环保和高效型农膜产品的需求量将会迅速增长。但是,目前国内对塑料抗静电的研究还滞留在实验研究阶段,只有通过技术研发,尽快投产高性能的农膜产品,才能提高企业市场竞争力和产品附加值。
基于锑掺杂二氧化锡(ATO)自身的优点将其作为添加剂与延展性好的PE材料配合制备农膜,不但能增强PE农膜抗静电性,还能利用ATO本身的蓝灰色和对可见光的选择透过性,改善PE农膜的透光性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,采用PE为制备农膜主材料,纳米ATO粉体作为添加剂,能有效增强PE农膜抗静电性和透光性。
本发明所采用的技术方案是,纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂97.65%~99.25%,纳米锑掺杂二氧化锡(纳米ATO)0.1%~0.5%,2,4-二叔丁基苯酚0.2%~1.0%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%~0.5%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;
步骤2、利用步骤1中称取的原料制备抗静电增透母粒;
步骤3、分别称取基料树脂和经步骤2得到的抗静电增透母粒,将称取的基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,再经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜。
本发明的特点还在于:
在步骤1中:载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;光稳定剂采用的是二氧化钛;硅烷偶联剂具体采用的是KH560。
步骤2具体按照以下步骤实施:
步骤2.1、将步骤1中称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;
步骤2.2、将经步骤2.1形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;
步骤2.3、将经步骤2.2得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与步骤1中称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;
步骤2.4、将经步骤2.3得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒。
在步骤2中:载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;光稳定剂采用的是二氧化钛;硅烷偶联剂采用的是KH560。
步骤3具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、按质量百分比分别称取基料树脂、经步骤2的得到的抗静电增透母粒:
基料树脂为80%~90%,抗静电增透母粒为10%~20%,以上组分的含量总和为100%;
步骤3.2、将步骤3.1中称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;
步骤3.3、将经步骤3.2得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜。
步骤3中的基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯。
步骤3的吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为170℃~190℃,转速为500转~700转。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,生产工艺简单、便于控制,生产原料易于获取,非常适合批量生产。
(2)在本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法中,采用延展性好的PE为农膜主材料,并将导电性好的纳米ATO粉体作为添加剂,这样之别出的农膜不但能增强抗静电性,还能利用ATO本身的蓝灰色和对可见光的选择透过性,改善PE农膜的透光性。
附图说明
图1是本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法中制备抗静电增透母粒的工艺流程图;
图2是本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法中抗静电增透母粒与基料树脂共混的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂97.65%~99.25%,纳米锑掺杂二氧化锡(纳米ATO)0.1%~0.5%,2,4-二叔丁基苯酚0.2%~1.0%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%~0.5%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;
载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯(LLDPE);
光稳定剂采用的是二氧化钛(TiO2);
硅烷偶联剂具体采用的是KH560。
步骤2、利用步骤1中称取的原料制备抗静电增透母粒,将其作为抗静电增透剂在步骤3中使用,其工艺流程如图1所示,具体按照以下步骤实施:
步骤2.1、将步骤1中称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;
步骤2.2、将经步骤2.1形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;
步骤2.3、将经步骤2.2得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与步骤1中称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;
步骤2.4、将经步骤2.3得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒。
步骤3、分别称取基料树脂和经步骤2得到的抗静电增透母粒;将称取的基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,再经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜,如图2所示,具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、按质量百分比分别称取基料树脂、经步骤2的得到的抗静电增透母粒:
基料树脂为80%~90%,抗静电增透母粒为10%~20%,以上组分的含量总和为100%;
基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯(LLDPE);
步骤3.2、将步骤3.1中称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;
步骤3.3、将经步骤3.2得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜;
在吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为170℃~190℃,转速为500转~700转。
对得到的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜进行拉伸性能、导电性、光透过性能测试,测试结果分别如下:
(1)拉伸性能测试:
根据五组拉伸性能测试结果表明:利用本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法得到的农膜,其拉伸强度均比较高,具体详见表1;
表1纳米ATO改性抗静电增透PE农膜拉伸性能测试表
编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
拉伸强度(MPa) | 0.832 | 1.284 | 1.984 | 2.808 | 2.232 | 2.155 |
(2)导电性测试,具体详见表2;
表2纳米ATO改性抗静电增透PE农膜导电性能测试表
编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电导率(s/cm) | 76.74 | 78.26 | 78.41 | 78.98 | 79.09 | 79.35 |
由表2可以看出:利用本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法得到的农膜,其抗静电能力得到了明显的改善。
(3)光透过性测试,具体详见表3;
表3纳米ATO改性抗静电增透PE农膜光透过性测试表
由表3可以看出:利用本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法得到的农膜,其透光性明显改善,对于可见光的透过率有所提高。
实施例1
按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂99.25%,纳米锑掺杂二氧化锡0.1%,2,4-二叔丁基苯酚0.2%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;其中,载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;光稳定剂采用的是二氧化钛;硅烷偶联剂具体采用的是KH560;
将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;将形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒;
按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒:基料树脂为80%,抗静电增透母粒为20%,以上组分的含量总和为100%;基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯;将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;将得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜;其中,在吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为170℃,转速为700转。
实施例2
按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂98.85%,纳米锑掺杂二氧化锡0.2%,2,4-二叔丁基苯酚0.4%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;其中,载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;光稳定剂采用的是二氧化钛;硅烷偶联剂具体采用的是KH560;
将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;将形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒;
按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒:基料树脂为85%,抗静电增透母粒为15%,以上组分的含量总和为100%;基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯;将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;将得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜;其中,在吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为180℃,转速为600转。
实施例3
按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂98.45%,纳米锑掺杂二氧化锡0.3%,2,4-二叔丁基苯酚0.6%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.3%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;其中,载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;光稳定剂采用的是二氧化钛;硅烷偶联剂具体采用的是KH560;
将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;将形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒;
按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒:基料树脂为90%,抗静电增透母粒为10%,以上组分的含量总和为100%;基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯;将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;将得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜;其中,在吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为190℃,转速为500转。
实施例4
按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂98.05%,纳米锑掺杂二氧化锡0.4%,2,4-二叔丁基苯酚0.8%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.4%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;其中,载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;光稳定剂采用的是二氧化钛;硅烷偶联剂具体采用的是KH560;
将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;将形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒;
按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒:基料树脂为90%,抗静电增透母粒为10%,以上组分的含量总和为100%;基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯;将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;将得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜;其中,在吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为185℃,转速为550转。
实施例5
按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂97.65%,纳米锑掺杂二氧化锡0.4%,2,4-二叔丁基苯酚1.0%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;其中,载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;光稳定剂采用的是二氧化钛;硅烷偶联剂具体采用的是KH560;
将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;将形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒;
按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒:基料树脂为90%,抗静电增透母粒为10%,以上组分的含量总和为100%;基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯;将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;将得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜;其中,在吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为180℃,转速为700转。
本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,采用PE为农膜主材料,纳米ATO粉体作为添加剂,不但能增强PE农膜抗静电性,还能利用ATO本身的蓝灰色和对可见光的选择透过性,改善PE农膜的透光性。
Claims (7)
1.纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按质量百分比分别称取以下原料:
载体树脂97.65%~99.25%,纳米锑掺杂二氧化锡(纳米ATO)0.1%~0.5%,2,4-二叔丁基苯酚0.2%~1.0%,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%~0.5%,硅烷偶联剂0.05%,光稳定剂0.3%,以上组分的含量总和为100%;
步骤2、利用步骤1中称取的原料制备抗静电增透母粒;
步骤3、分别称取基料树脂和经步骤2得到的抗静电增透母粒,将称取的基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,再经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜。
2.根据权利要求1所述的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,其特征在于,在所述步骤1中:所述载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;所述光稳定剂采用的是二氧化钛;所述硅烷偶联剂具体采用的是KH560。
3.根据权利要求1所述的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2具体按照以下步骤实施:
步骤2.1、将步骤1中称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起,形成混合物;
步骤2.2、将经步骤2.1形成的混合物添加到高速混合机中,待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡;
步骤2.3、将经步骤2.2得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与步骤1中称取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合,得到抗静电母粒前驱物;
步骤2.4、将经步骤2.3得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中,用挤出成型法挤出造粒,得到抗静电增透母粒。
4.根据权利要求3所述的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,其特征在于,在所述步骤2中:所述载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯;所述光稳定剂采用的是二氧化钛;所述硅烷偶联剂采用的是KH560。
5.根据权利要求1所述的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3具体按照以下步骤实施:
步骤3.1、按质量百分比分别称取基料树脂、经步骤2的得到的抗静电增透母粒:
基料树脂为80%~90%,抗静电增透母粒为10%~20%,以上组分的含量总和为100%;
步骤3.2、将步骤3.1中称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行搅拌,使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀,得到混合料;
步骤3.3、将经步骤3.2得到混合料添加到吹塑机中,经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷,得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜。
6.根据权利要求5所述的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3中的基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯。
7.根据权利要求5所述的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法,其特征在于,在所述步骤3的吹塑薄膜过程中,吹塑机内的温度控制为170℃~190℃,转速为500转~700转。
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