CN106550800A - 聚烯烃大棚膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚烯烃大棚膜及其制备方法，属于大棚膜技术领域。本发明所述的聚烯烃大棚膜，为三层复合结构，外层、中层和内层的厚度比为2.5:5:2.5，外层配方为LDPE或者EVA，抗氧剂0.7-1.1％、光稳定剂0.3-0.6％；中层配方为茂金属LLDPE缠绕膜回收料，复合抗氧剂0.4-0.6％；内层配方为LDPE或者EVA，无滴防雾剂3-5％，保温剂2-4％，抗氧剂0.4％。本发明所述的聚烯烃大棚膜，不仅具有较高的强度、较好的抗延伸性和优异抗穿刺性，而且提高了茂金属LLDPE回料的应用价值；同时本发明还提供了一种简单的制备方法。

Description

聚烯烃大棚膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚烯烃大棚膜及其制备方法，属于大棚膜技术领域。
背景技术
随着我国农业现代化进程的逐步加快，农膜消费结构也在发生快速变化，低端农膜消费比例不断下降，高技术含量的聚烯烃农膜备受种植户青睐。高档农膜的特点主要体现在耐老化、防尘、防雾、保温及寿命长、成本低廉等优点。聚烯烃多层复合吹塑技术可以使农膜的上述优点功能分开，避免相互抑制，充分发挥各层的性能优势，为农膜的高性能化开辟了道路；此外随着中国机械制造水平的进步，折幅为14-18米的宽幅薄膜也已经开发成功。
中国专利公开号CN101905554A公开了一种农用棚膜的制备方法，该棚模共由三层组成，以第一层薄膜为100份重量计，将45份的LDPE树脂、LLDPE树脂和10份的功能母料在温度为200℃时混合，制成混合物A；按照上述步骤制成第二层混合物B；以第三层薄膜为100份重量计，将45份的LDPE树脂、LLDPE树脂和10份的改性PVC在温度为170℃±2℃时混合，制成混合物C，挤出三层薄膜，将生产出来的聚乙烯三层薄膜进行机械磨擦、与亲水聚合物进行复合、烘干处理后制成所述棚膜。该涂覆方法工艺复杂，产品质量难以严格控制。
专利CN103213361同样公开了一种涂覆型持久流滴聚乙烯棚膜，外层配方：mLLDPE，LDPE和耐老化剂；中层配方：mLLDPE，LDPE和耐老化剂；内层配方：mLLDPE，LLDPE，LDPE和开口剂。专利CN 103264563公开了一种三层共挤EVA长寿消雾环保型多功能大棚膜，外层配方：LLDPE、LDPE、mPE、双防母料；中层配方：EVA、LLDPE、LDPE、三防母料；内层配方：EVA、LLDPE、LDPE、三防母料，由于该技术采用了传统的低分子量无滴剂，其防雾滴寿命较短。
专利CN 101318392公开了一种三层共挤热收缩树脂膜，三层树脂膜中每一层含有的成分为：PE、EVA、抗老化母料、抗静电母料、相容剂母料、PE回收料等。
近年来，国内茂金属LLDPE缠绕膜广泛应用于包装行业，产生大量的二次回料，大部分回料清洁度很高，简单处理后完全可以再回收使用。从上述专利及文献分析发现，尚没有采用茂金属LLDPE缠绕膜回料吹塑14米以上折幅的复合大棚膜中间层的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚烯烃大棚膜，其不仅具有较高的强度、较好的抗延伸性和优异抗穿刺性，而且提高了茂金属LLDPE回料的应用价值，降低了原料成本，节能环保，具有良好的经济效益和社会效益；同时本发明还提供了一种简单的聚烯烃大棚膜的制备方法。
本发明所述的聚烯烃大棚膜，为三层复合结构，外层、中层和内层的厚度比为2.5:5:2.5，各层由以下重量百分含量的原料组成：
外层配方：
以LDPE或者EVA为基础树脂，抗氧剂0.7-1.1％、光稳定剂0.3-0.6％；
中层配方：
以茂金属LLDPE缠绕膜回收料为基础树脂，复合抗氧剂0.4-0.6％，所述复合抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010和4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺抗氧剂的混合物；
内层配方：
以LDPE或者EVA为基础树脂，无滴防雾剂3-5％，保温剂2-4％，抗氧剂0.4％；
以上百分含量为与对应层基础树脂的质量比，基础树脂的用量均为100％。
所述LDPE或EVA的熔体流动速率为0.5-1.0g/10min；所述茂金属LLDPE缠绕膜回收料的熔体流动速率为0.4-1.0g/10min。
所述外层配方中的抗氧剂为IRGANOX 1010与IRGANOX 168的混合物，用量分别为0.3-0.5％、0.4-0.6％。
所述光稳定剂为CHIMASSORB 944。
所述受阻酚抗氧剂1010和4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺抗氧剂的混合质量比为2:1。
所述无滴防雾剂为硬脂酸十八醇酯-马来酸酐-甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯三元共聚物，其分子量为1200-1600，具有良好的缓释效果。利用其强极性基团对水有较高的吸附作用，使水滴铺展成水膜，起到长效无滴作用。
所述保温剂为纳米超白煅烧高岭土。
所述内层配方中的抗氧剂为IRGANOX 1010与IRGANOX 168的混合物，混合质量比为1:1。
所述的聚烯烃大棚膜的制备方法，包括以下步骤：将每层的原料各自混合，然后分别经三台挤出机共挤入复合模头内进行挤出，挤出后的薄膜经冷却、牵引、卷取计量得到成品。
所述成品为14-18米折幅的三层复合聚烯烃大棚膜。
所述的聚烯烃大棚膜外层为传统的长寿防老化层；中间层采用茂金属LLDPE缠绕膜回收料，不仅赋予了薄膜较高的强度、较好的抗延伸性和优异抗穿刺性，而且采用复合抗氧剂大大减少了茂金属LLDPE缠绕膜回收料在14米折幅的三层复合大棚膜中间层，因热氧老化交联产生晶点和凝胶块的机会，解决了茂金属LLDPE缠绕膜回收料本身固有的使用缺陷而引起产品质量差的难题，大幅提高了茂金属LLDPE回料的应用价值。
在茂金属LLDPE缠绕膜回收料中添加常规的抗氧剂，吹塑14米以上折幅的三层复合大棚膜发现薄膜产生较多的晶点或凝胶块。这是因为在吹塑14米折幅的三层复合大棚膜时，由于吹膜机型尺寸大，螺杆长径比高，共挤出吹膜机头结构复杂，流道曲折而且细长，熔融的膜料要在挤出机中停留8-9分钟才能从机头吹出。其次，是由茂金属LLDPE缠绕膜回收料的氧化诱导时间很短造成的，经大量检测发现，市场上茂金属LLDPE缠绕膜回收料的200℃氧化诱导期一般只有1.3分钟左右。吹膜时发现添加常规的抗氧剂体系，连续吹膜48小时以上后，薄膜上的晶点和凝胶块逐渐变多，影响薄膜的外观质量。这是由于茂金属LLDPE本身粘度较大，在挤出机模头容易产生局部高温，而自身的氧化诱导时间又较短造成的。添加抗氧剂1010/168体系0.6％后200℃氧化诱导期为24-29分钟，仍不能该解决回料因热氧化交联产生晶点或凝胶块的问题。本发明的受阻酚抗氧剂1010和4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺抗氧剂复配组成的体系，其用量比例为2:1，添加量为0.4-0.6％时，可使茂金属LLDPE缠绕膜回收料的200℃氧化诱导期提高到84-110分钟，这就大大抑制了茂金属LLDPE缠绕膜回收料加工过程中因高温氧化产生的交联反应，使回料中间层生产的三层复合大棚膜晶点数目减少到了符合产品质量规定的程度。
硬质酸十八醇酯-马来酸酐-甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯三元共聚物的分子链很长，而且非极性部分能与聚烯烃树脂分子链形成物理交联，彼此缠结在一起，共聚物的分子量限制在1200-1600之间，限制了共聚物极性分子的迁移速度，同时缓慢迁移到表面的极性基团对水有较高的吸附作用，而使水滴铺展成水膜，起到长效无滴作用。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用功能分开、三层复合的简易方法吹塑薄膜，其中外层为传统的长寿防老化层，中层采用回收料茂金属LLDPE层，不仅赋予了薄膜较高的强度、较好的抗延伸性和优异抗穿刺性，而且采用复合抗氧剂大大减少了再生回料因热氧老化交联产生晶点引起产品质量差的难题，大幅提高了茂金属LLDPE回料的应用价值，目前纯茂金属LLDPE原料价格在13000元/吨，而回收茂金属LLDPE原料价格为8500元/吨，该发明具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
所用原料均为市售产品。
以下实施例中聚烯烃大棚膜外层、中层和内层的厚度比为2.5:5:2.5。
实施例1
表1实施例1中的配方
实施例2
表2实施例2中的配方
实施例3
表3实施例3中的配方
对比例1
表4对比例1中的配方
对比例2
表5对比例2中的配方
对比例3
表6对比例3中的配方
按照上述配方共混后采用双螺杆挤出机熔融造料，检测各配方中间层粒料的200℃的氧化诱导期时间，并通过三层复合吹膜实验制取薄膜样品，从薄膜上裁取20×20cm面积的三层复合膜，把复合膜展平放在医用胶片观察仪上，用20倍放大镜检测薄膜样品的晶点数目并计数，结果如表7所示。
表7实施例和对比例制备的产品的性能检测结果
从表7的实施例和对比例检测结果看出，纯的mLLDPE回料(不添加抗氧剂的茂金属LLDPE缠绕膜回收料)的200℃氧化诱导时间只有1分钟左右，而采用传统的IRGANOX 1010和IRGANOX 168复配使用其氧化有到时间可达25分钟左右，但不能解决mLLDPE回料吹膜产生的晶点问题。所述的受阻酚抗氧剂1010和4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺抗氧剂复配组成的体系，其用量比例为2:1，添加量为0.4-0.6％时，可使茂金属LLDPE缠绕膜回料的200℃氧化诱导期提高到84-110分钟，这就大大抑制了茂金属回料加工过程中因高温氧化产生的交联反应。采用本发明所述的复合抗氧剂与再生茂金属LLDPE缠绕膜回料复配吹膜后，因热氧老化交联产生的晶点数目降到15个以下，满足大棚膜质量要求。而采用传统的抗氧剂体系，LLDPE缠绕膜回料的交联晶点数目多达60-70个，达不到大棚膜质量要求。可见，本发明所述的聚烯烃大棚膜能够大幅提高茂金属LLDPE回料的应用价值。

Claims (10)

1.一种聚烯烃大棚膜，大棚膜为三层复合结构，其特征在于：外层、中层和内层的厚度比为2.5:5:2.5，各层由以下重量百分含量的原料组成：
外层配方：
以LDPE或者EVA为基础树脂，抗氧剂0.7-1.1％、光稳定剂0.3-0.6％；
中层配方：
以茂金属LLDPE缠绕膜回收料为基础树脂，复合抗氧剂0.4-0.6％，所述复合抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010和4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺抗氧剂的混合物；
内层配方：
以LDPE或者EVA为基础树脂，无滴防雾剂3-5％，保温剂2-4％，抗氧剂0.4％；
以上百分含量为与对应层基础树脂的质量比，基础树脂的用量均为100％。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：LDPE或EVA的熔体流动速率为0.5-1.0g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：茂金属LLDPE缠绕膜回收料的熔体流动速率为0.4-1.0g/10min。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：外层配方中的抗氧剂为IRGANOX1010与IRGANOX 168的混合物，用量分别为0.3-0.5％、0.4-0.6％。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：光稳定剂为CHIMASSORB 944。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：受阻酚抗氧剂1010和4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺抗氧剂的混合质量比为2:1。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：无滴防雾剂为硬脂酸十八醇酯-马来酸酐-甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯三元共聚物，其分子量为1200-1600。
8.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：保温剂为纳米超白煅烧高岭土。
9.根据权利要求1所述的聚烯烃大棚膜，其特征在于：内层配方中的抗氧剂为IRGANOX1010与IRGANOX 168的混合物，混合质量比为1:1。
10.一种权利要求1所述的聚烯烃大棚膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将每层的原料各自混合，然后分别经三台挤出机共挤入复合模头内进行挤出，挤出后的薄膜经冷却、牵引、卷取计量得到成品。
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