CN111333973B - 一种抗老化覆膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗老化覆膜。它包括如下重量份数的组分：回收薄膜150‑250份，回收稀土2‑8份，硬脂酸3‑10份，抗老化剂8‑15份，纳米水滑石3‑10份，纳米SiO23‑5份。本发明制备的抗老化覆膜，采用回收PVC和/或PE材料作为主料，回收稀土材料作为转光剂，变废为宝，节约资源的同时又处理了废弃物堆积污染环境的问题。抗老化剂采用对苯二甲酸钡和2,2,4‑三甲基‑1,2‑二氢化喹啉聚合体的复合物，大幅度提高了覆膜的使用寿命，同时加入纳米水滑石和纳米SiO2，提高了材料的防雾性能。

Description

一种抗老化覆膜
技术领域
本发明属于农业用覆膜制备技术领域，具体涉及一种采用废弃薄膜和稀土 材料回收制备的抗老化覆膜。
背景技术
目前，国内设施农业除了对农膜的需求量大，也从功能性上提出多方面的 要求，从而达到提高作物质量和产量。首先，在薄膜中添加稀土转光剂，强化 光合作用，可以提高室温和地温3-5℃，达到增产的目的。但在实际应用过程 中存在转光剂易受潮、在农膜中分散性差、与高分子树脂的相容性差等问题， 转光剂需要改性处理，提高相容性和分散性；其次，为了达到更好的经济效益， 农膜需多次、长时间使用，这对农膜抗老化性能提出了要求；再次，由于大棚 温室环境复杂，一般的薄膜受静电影响易吸尘，其内外温差则会引起表面结露， 这些都会导致薄膜透光率变差，影响作物光合作用；另外，机械性能是农膜的 一项重要考核指标，受天气和环境影响，大棚温室普遍存在着农膜易破损、易 拉伸变形的问题，亟需从配料以及成型工艺出发解决；最后，废弃的农膜和稀 土不仅污染环境，还浪费资源，如何除杂后再次提纯使用也是一大难题，现有 的工艺复杂繁琐还易引发新的环境问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用废弃薄膜和稀土材料回收制备的抗老化 覆膜。
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜150-250份，回收 稀土2-8份，硬脂酸3-10份，抗老化剂8-15份，纳米水滑石3-10份，纳米SiO23-5 份。
进一步的，所述回收薄膜为采用萃取分离方法制备的回收PVC和/或PE材 料。
进一步的，所述回收稀土材料含有铕和/或钐发光稀土元素。
优选的，所述回收稀土采用硬脂酸进行超声包覆。
优选的，所述纳米水滑石的粒径为20-30纳米。
优选的，所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米。
进一步的，所述抗老化剂为对苯二甲酸钡和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚 合体按照质量比1：1混合的混合物。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至70-80℃，保温 5-10min，超声震荡处理10-20min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质 为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜150-250份，抗老化剂8-15份，纳米水 滑石3-10份，纳米SiO23-5份，改性稀土5-18份，送入双螺杆挤出机的侧喂料 斗，进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
本发明的有益效果：本发明制备的抗老化覆膜，采用回收PVC和/或PE材 料作为主料，回收稀土材料作为转光剂，变废为宝，节约资源的同时又处理了 废弃物堆积污染环境的问题。抗老化剂采用对苯二甲酸钡和2,2,4-三甲基-1,2- 二氢化喹啉聚合体的复合物，大幅度提高了覆膜的使用寿命，同时加入纳米水 滑石和纳米SiO2，提高了材料的防雾性能。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明 可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供 这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜200份，回收稀土 5份，硬脂酸6份，抗老化剂12份，纳米水滑石6份，纳米SiO24份。所述回 收薄膜为采用萃取分离方法制备的回收PVC材料；所述回收稀土材料含有铕和 钐发光稀土元素，且采用硬脂酸进行超声包覆；所述纳米水滑石的粒径为20-30 纳米；所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米；所述抗老化剂为对苯二甲酸钡和2,2,4- 三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体按照质量比1：1混合的混合物。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至75℃，保温7min， 超声震荡处理15min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜200份，抗老化剂12份，纳米水滑石6 份，纳米SiO24份，改性稀土11份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行熔融、 混炼、挤出、冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
实施例2
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜160份，回收稀土 4份，硬脂酸4份，抗老化剂9份，纳米水滑石5份，纳米SiO23份。所述回 收薄膜为采用萃取分离方法制备的回收PE材料；所述回收稀土材料含有铕和/ 或钐发光稀土元素，且采用硬脂酸进行超声包覆；所述纳米水滑石的粒径为 20-30纳米；所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米；所述抗老化剂为对苯二甲酸钡 和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体按照质量比1：1混合的混合物。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至70℃，保温6min， 超声震荡处理20min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜160份，抗老化剂9份，纳米水滑石5 份，纳米SiO23份，改性稀土8份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行熔融、 混炼、挤出、冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
实施例3
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜230份，回收稀土 8份，硬脂酸8份，抗老化剂14份，纳米水滑石8份，纳米SiO25份。所述回 收薄膜为采用萃取分离方法制备的回收PVC和PE材料；所述回收稀土材料含 有铕和/或钐发光稀土元素，且采用硬脂酸进行超声包覆；所述纳米水滑石的粒 径为20-30纳米；所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米；所述抗老化剂为对苯二甲 酸钡和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体按照质量比1：1混合的混合物。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至80℃，保温10min， 超声震荡处理10min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜230份，抗老化剂14份，纳米水滑石8 份，纳米SiO25份，改性稀土16份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行熔融、 混炼、挤出、冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
实施例4
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜200份，回收稀土 5份，硬脂酸6份，对苯二甲酸钡12份，纳米水滑石6份，纳米SiO24份。所 述回收薄膜为采用萃取分离方法制备的回收PVC材料；所述回收稀土材料含有 铕和钐发光稀土元素，且采用硬脂酸进行超声包覆；所述纳米水滑石的粒径为 20-30纳米；所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至75℃，保温7min， 超声震荡处理15min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜200份，对苯二甲酸钡12份，纳米水滑 石6份，纳米SiO24份，改性稀土11份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行 熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
实施例5
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜200份，回收稀土5份，硬脂酸6份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体12份，纳米水滑石6 份，纳米SiO24份。所述回收薄膜为采用萃取分离方法制备的回收PVC材料； 所述回收稀土材料含有铕和钐发光稀土元素，且采用硬脂酸进行超声包覆；所 述纳米水滑石的粒径为20-30纳米；所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至75℃，保温7min， 超声震荡处理15min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜200份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚 合体12份，纳米水滑石6份，纳米SiO24份，改性稀土11份，送入双螺杆挤 出机的侧喂料斗，进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
实施例6
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜200份，回收稀土 5份，硬脂酸6份，纳米水滑石6份，纳米SiO24份。所述回收薄膜为采用萃 取分离方法制备的回收PVC材料；所述回收稀土材料含有铕和钐发光稀土元 素，且采用硬脂酸进行超声包覆；所述纳米水滑石的粒径为20-30纳米；所述 纳米SiO2的粒径为3-10纳米。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至75℃，保温7min， 超声震荡处理15min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜200份，纳米水滑石6份，纳米SiO24份， 改性稀土11份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行熔融、混炼、挤出、冷却、 干燥、切粒后，吹膜，即得。
实施例7
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜200份，回收稀土 5份，硬脂酸6份，抗老化剂12份，纳米SiO24份。所述回收薄膜为采用萃取 分离方法制备的回收PVC材料；所述回收稀土材料含有铕和钐发光稀土元素， 且采用硬脂酸进行超声包覆；所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米；所述抗老化 剂为对苯二甲酸钡和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体按照质量比1：1混合 的混合物。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至75℃，保温7min， 超声震荡处理15min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜200份，抗老化剂12份，纳米SiO24份， 改性稀土11份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行熔融、混炼、挤出、冷却、 干燥、切粒后，吹膜，即得。
实施例8
一种抗老化覆膜，包括如下重量份数的组分：回收薄膜200份，回收稀土 5份，硬脂酸6份，抗老化剂12份，纳米水滑石6份。所述回收薄膜为采用萃 取分离方法制备的回收PVC材料；所述回收稀土材料含有铕和钐发光稀土元 素，且采用硬脂酸进行超声包覆；所述纳米水滑石的粒径为20-30纳米；所述 抗老化剂为对苯二甲酸钡和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体按照质量比1： 1混合的混合物。
上述抗老化覆膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至75℃，保温7min， 超声震荡处理15min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
(2)按照重量份数，取回收薄膜200份，抗老化剂12份，纳米水滑石6 份，改性稀土11份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行熔融、混炼、挤出、 冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
实验例1
氧气是导致覆膜氧化老化的首要因素，覆膜的透氧量越低，越可以有效阻 隔氧气，避免覆膜中的转光剂与水分和氧气接触而发生分解，提高覆膜的稳定 性，延长覆膜的使用寿命。采用GPT-301-塑料包装透氧量测试仪，测试实施例 1-6制备的抗老化覆膜的透氧量，膜的厚度为100um，测试结果见表1：
表1
Figure BDA0002432813700000081
注：*代表与实施例1组比较P<0.05。
实验例2
高温防雾滴性试验：取一块长15cm，宽15cm，厚度约为0.08mm的正方 形覆膜，罩于500mL的烧杯上，杯口扎紧，烧杯内装有300mL水。然后将烧 杯置于60℃的恒温水槽中，呈15°倾角，环境温度为室温。60℃时膜上雾滴面 积超过膜面的1/3视为失效。棚膜从开始使用到失效所经历的时间定义为棚膜 的无滴持效期。
低温防雾滴性:取一块长15cm，宽15cm，厚度约为0.08mm的正方形覆膜， 罩于500mL的烧杯上，杯口扎紧，烧杯内装有300mL水。然后将烧杯置于18℃ 的恒温水槽中，环境温度为-5℃。膜上雾滴面积超过1/4视为失效。
测试实施例1-3及实施例7-8制备的覆膜的高温防雾持效期和低温防雾持 效期，测试结果见表2：
表2
Figure BDA0002432813700000091
注：*代表与实施例1组比较P<0.05。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

Claims (6)

1.一种抗老化覆膜，其特征在于，包括如下重量份数的组分：回收薄膜150-250份，回收稀土2-8份，硬脂酸3-10份，抗老化剂8-15份，纳米水滑石3-10份，纳米SiO23-5份；
所述抗老化剂为对苯二甲酸钡和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体按照质量比1：1混合的混合物；
所述回收稀土采用硬脂酸进行超声包覆，具体为：将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至70-80℃，保温5-10min，超声震荡处理10-20min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土。
2.根据权利要求1所述抗老化覆膜，其特征在于，所述回收薄膜为采用萃取分离方法制备的回收PVC和/或PE材料。
3.根据权利要求1所述抗老化覆膜，其特征在于，所述回收稀土含有铕和/或钐发光稀土元素。
4.根据权利要求1所述抗老化覆膜，其特征在于，所述纳米水滑石的粒径为20-30纳米。
5.根据权利要求1所述抗老化覆膜，其特征在于，所述纳米SiO2的粒径为3-10纳米。
6.权利要求1-5任一项所述的抗老化覆膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将硬脂酸溶解于乙醇溶液中，加入回收稀土，升温至70-80℃，保温5-10min，超声震荡处理10-20min；加热蒸发回收乙醇，干燥后的粉末状物质为改性稀土；
（2）按照重量份数，取回收薄膜150-250份，抗老化剂8-15份，纳米水滑石3-10份，纳米SiO23-5份，改性稀土5-18份，送入双螺杆挤出机的侧喂料斗，进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒后，吹膜，即得。
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