CN106479094A - 一种农用地膜抗老化用有机氟添加剂 - Google Patents

一种农用地膜抗老化用有机氟添加剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种农用地膜抗老化用有机氟添加剂，涉及有机氟材料技术领域，由如下重量份数的原料制成：超细聚四氟乙烯粉末10‑15份、乙烯‑四氟乙烯共聚物6‑11份、萜烯树脂4‑8份、硬脂酸季戊四醇酯4‑8份、烯丙基缩水甘油醚3‑6份、纳米胶粉3‑6份、改性微晶蜡2‑4份、氰尿酸三聚氰胺2‑4份、癸二酸二酰肼2‑4份、石油焦1‑2份、石棉绒1‑2份、芥酸酰胺1‑2份、硫酸化蓖麻油0.5‑1份、二茂铁0.5‑1份。本发明有机氟添加剂的相容性好，能与地膜的其余制备原料充分混合；且抗老化性好，抗老化作用时间长，以利于保证地膜的使用质量和延长地膜的使用寿命。

Description

一种农用地膜抗老化用有机氟添加剂
技术领域：
本发明涉及有机氟材料技术领域，具体涉及一种农用地膜抗老化用有机氟添加剂。
背景技术：
农用地膜具有保湿、保温、抗虫、防病、抑制杂草生长等作用，有利于农作物的生长培育，提高农作物的产量，从而增加农业效益。抗老化性是评价农用地膜质量的关键性能之一，如果农用地膜的抗老化性好，将直接延长其使用寿命，不仅降低地膜的购买成本，而且能有效减轻由于薄膜降解时间长而给环境造成的影响。
目前，常用的农用地膜抗老化剂包括紫外线吸收剂(UV-531、UVP-327、RMB)、抗氧剂1010和BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)等，虽然其具有较好的抗老化性，但作用时间短，所制农用地膜在使用2-3次之后会出现大面积破裂现象，严重影响其正常使用，只能丢弃。因此，亟需开发新型抗老化剂，以延长薄膜的使用寿命，从而在降低使用成本的基础上减轻环境的降解负担。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗老化性好且作用时间长、以利于延长地膜使用寿命的农用地膜抗老化用有机氟添加剂。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种农用地膜抗老化用有机氟添加剂，由如下重量份数的原料制成：
超细聚四氟乙烯粉末10-15份、乙烯-四氟乙烯共聚物6-11份、萜烯树脂4-8份、硬脂酸季戊四醇酯4-8份、烯丙基缩水甘油醚3-6份、纳米胶粉3-6份、改性微晶蜡2-4份、氰尿酸三聚氰胺2-4份、癸二酸二酰肼2-4份、石油焦1-2份、石棉绒1-2份、芥酸酰胺1-2份、硫酸化蓖麻油0.5-1份、二茂铁0.5-1份。
其制备方法包括如下步骤：
(1)向超细聚四氟乙烯粉末中加入乙烯-四氟乙烯共聚物和萜烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于160-170℃下混炼3-5min，再加入纳米胶粉和石油焦，继续混炼2-3min，即得物料I；
(2)向硬脂酸季戊四醇酯中加入烯丙基缩水甘油醚、改性微晶蜡和硫酸化蓖麻油，加热至80-90℃保温混合5-10min，再加入氰尿酸三聚氰胺和癸二酸二酰肼，继续加热至110-120℃保温混合5-10min，即得物料II；
(3)向物料I中加入物料II、石棉绒、芥酸酰胺和二茂铁，充分混合均匀，然后置于-5-0℃环境中密封冷冻3-5h，最后将所得混合物加热至120-130℃保温混合10-15min，即得有机氟添加剂。
所述改性微晶蜡的制备方法为：向15份微晶蜡中加入1份氯化石蜡和0.5份凡士林，并加热至80-90℃保温混合5-10min，再加入2份双三氟甲烷磺酰亚胺和1份N-甲基吡咯烷酮，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3-5min，然后将所得混合物在冰盐浴下以10-15℃/min的速度冷却降温，待温度降至0-5℃后保温搅拌10-15min，最后加热至80-90℃保温混合5-10min即可。
微晶蜡通过改性，增强其亲脂性，有利于与高分子化合物相容，从而发挥其补强效果。
所述硫化猪油使用前经过预处理，其处理方法为：向15份硫化猪油中加入1份氢化蓖麻油和0.5份氯化羟铝，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3-5min，再加入1份硅酸镁铝和0.5份三聚磷酸钠，混合均匀后继续微波处理2-3min，然后转入0-5℃环境中静置2-3h，并过270目筛，向所得滤液中加入1份硬脂酸丁酯和0.5份苯丙氨酸，充分混合，最后利用频率18Hz、功率500W的常压等离子表面处理机处理10-15s即可。
硫化猪油经过上述预处理，不仅通过适当降低其粘度来提高与其他原料的相容性，同时还能降低其凝固点，从而利于成膜。
本发明的有益效果是：本发明以超细聚四氟乙烯粉末为主要原料，辅以乙烯-四氟乙烯共聚物及多种助剂制得农用地膜抗老化用有机氟添加剂，该有机氟添加剂的相容性好，能与地膜的其余制备原料充分混合；且抗老化性好，抗老化作用时间长，以利于保证地膜的使用质量和延长地膜的使用寿命，在降低地膜购置成本的基础上有效减轻环境的降解负担。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)向15份超细聚四氟乙烯粉末中加入6份乙烯-四氟乙烯共聚物和4份萜烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于160-170℃下混炼5min，再加入3份纳米胶粉和1份石油焦，继续混炼3min，即得物料I；
(2)向4份硬脂酸季戊四醇酯中加入3份烯丙基缩水甘油醚、2份改性微晶蜡和1份硫酸化蓖麻油，加热至80-90℃保温混合10min，再加入2份氰尿酸三聚氰胺和2份癸二酸二酰肼，继续加热至110-120℃保温混合10min，即得物料II；
(3)向物料I中加入物料II、1份石棉绒、1份芥酸酰胺和0.5份二茂铁，充分混合均匀，然后置于-5-0℃环境中密封冷冻3h，最后将所得混合物加热至120-130℃保温混合10min，即得有机氟添加剂。
改性微晶蜡的制备：向15份微晶蜡中加入1份氯化石蜡和0.5份凡士林，并加热至80-90℃保温混合5min，再加入2份双三氟甲烷磺酰亚胺和1份N-甲基吡咯烷酮，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，然后将所得混合物在冰盐浴下以10-15℃/min的速度冷却降温，待温度降至0-5℃后保温搅拌15min，最后加热至80-90℃保温混合10min即可。
硫化猪油的预处理：向15份硫化猪油中加入1份氢化蓖麻油和0.5份氯化羟铝，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3min，再加入1份硅酸镁铝和0.5份三聚磷酸钠，混合均匀后继续微波处理3min，然后转入0-5℃环境中静置3h，并过270目筛，向所得滤液中加入1份硬脂酸丁酯和0.5份苯丙氨酸，充分混合，最后利用频率18Hz、功率500W的常压等离子表面处理机处理15s即可。
实施例2
(1)向15份超细聚四氟乙烯粉末中加入8份乙烯-四氟乙烯共聚物和4份萜烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于160-170℃下混炼5min，再加入3份纳米胶粉和1份石油焦，继续混炼3min，即得物料I；
(2)向5份硬脂酸季戊四醇酯中加入3份烯丙基缩水甘油醚、3份改性微晶蜡和0.5份硫酸化蓖麻油，加热至80-90℃保温混合10min，再加入3份氰尿酸三聚氰胺和2份癸二酸二酰肼，继续加热至110-120℃保温混合10min，即得物料II；
(3)向物料I中加入物料II、1份石棉绒、1份芥酸酰胺和0.5份二茂铁，充分混合均匀，然后置于-5-0℃环境中密封冷冻5h，最后将所得混合物加热至120-130℃保温混合15min，即得有机氟添加剂。
改性微晶蜡的制备：向15份微晶蜡中加入1份氯化石蜡和0.5份凡士林，并加热至80-90℃保温混合10min，再加入2份双三氟甲烷磺酰亚胺和1份N-甲基吡咯烷酮，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3min，然后将所得混合物在冰盐浴下以10-15℃/min的速度冷却降温，待温度降至0-5℃后保温搅拌15min，最后加热至80-90℃保温混合5min即可。
硫化猪油的预处理：向15份硫化猪油中加入1份氢化蓖麻油和0.5份氯化羟铝，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入1份硅酸镁铝和0.5份三聚磷酸钠，混合均匀后继续微波处理2min，然后转入0-5℃环境中静置3h，并过270目筛，向所得滤液中加入1份硬脂酸丁酯和0.5份苯丙氨酸，充分混合，最后利用频率18Hz、功率500W的常压等离子表面处理机处理10s即可。
除抗老化剂外，选取相同的农用地膜制备原料，并通过相同配比和相同加工方法制得5组农用地膜，其中，第1组和第2组分别选用实施例1与实施例2所制的抗老化剂、第3组选用紫外线吸收剂UV-531、第4组选用抗氧剂1010、第5组选用BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)。
依据GB 13735对所制农用地膜进行人工加速老化试验，并测定试验后地膜的横向、纵向的拉伸强度与断裂伸长率，结果如表1所示：
表1经人工加速老化试验后的地膜性能测定结果
实施例1 实施例2 UV-531 抗氧剂1010 BHT
横向拉伸强度/MPa 27.5 25.6 17.8 13.2 11.9
横向断裂伸长率/％ 520.6 503.5 412.7 386.1 303.4
纵向拉伸强度/MPa 24.7 23.2 15.4 11.1 10.1
纵向断裂伸长率/％ 451.2 432.7 350.9 312.8 286.0
根据上述测定结果显示，本发明实施例1和2所制有机氟抗老化剂的抗老化性明显强于常用紫外线吸收剂UV-531、抗氧剂1010和BHT，从而利于增加所制农用地膜的使用次数和保证使用质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种农用地膜抗老化用有机氟添加剂，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
超细聚四氟乙烯粉末10-15份、乙烯-四氟乙烯共聚物6-11份、萜烯树脂4-8份、硬脂酸季戊四醇酯4-8份、烯丙基缩水甘油醚3-6份、纳米胶粉3-6份、改性微晶蜡2-4份、氰尿酸三聚氰胺2-4份、癸二酸二酰肼2-4份、石油焦1-2份、石棉绒1-2份、芥酸酰胺1-2份、硫酸化蓖麻油0.5-1份、二茂铁0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的农用地膜抗老化用有机氟添加剂，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
(1)向超细聚四氟乙烯粉末中加入乙烯-四氟乙烯共聚物和萜烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于160-170℃下混炼3-5min，再加入纳米胶粉和石油焦，继续混炼2-3min，即得物料I；
(2)向硬脂酸季戊四醇酯中加入烯丙基缩水甘油醚、改性微晶蜡和硫酸化蓖麻油，加热至80-90℃保温混合5-10min，再加入氰尿酸三聚氰胺和癸二酸二酰肼，继续加热至110-120℃保温混合5-10min，即得物料II；
(3)向物料I中加入物料II、石棉绒、芥酸酰胺和二茂铁，充分混合均匀，然后置于-5-0℃环境中密封冷冻3-5h，最后将所得混合物加热至120-130℃保温混合10-15min，即得有机氟添加剂。
3.根据权利要求1或2所述的农用地膜抗老化用有机氟添加剂，其特征在于，所述改性微晶蜡的制备方法为：向15份微晶蜡中加入1份氯化石蜡和0.5份凡士林，并加热至80-90℃保温混合5-10min，再加入2份双三氟甲烷磺酰亚胺和1份N-甲基吡咯烷酮，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3-5min，然后将所得混合物在冰盐浴下以10-15℃/min的速度冷却降温，待温度降至0-5℃后保温搅拌10-15min，最后加热至80-90℃保温混合5-10min即可。
4.根据权利要求1或2所述的农用地膜抗老化用有机氟添加剂，其特征在于：所述硫化猪油使用前经过预处理，其处理方法为：向15份硫化猪油中加入1份氢化蓖麻油和0.5份氯化羟铝，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3-5min，再加入1份硅酸镁铝和0.5份三聚磷酸钠，混合均匀后继续微波处理2-3min，然后转入0-5℃环境中静置2-3h，并过270目筛，向所得滤液中加入1份硬脂酸丁酯和0.5份苯丙氨酸，充分混合，最后利用频率18Hz、功率500W的常压等离子表面处理机处理10-15s即可。
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