CN113930091A

CN113930091A - 农用po膜涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN113930091A
Application number: CN202111408351.2A
Authority: CN
Inventors: 骆曾圳; 骆增来; 顾晓东
Original assignee: Hangzhou Lin'an Lvyuan Additives Co ltd
Current assignee: Hangzhou Lin'an Lvyuan Additives Co ltd
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2041-11-24
Also published as: CN113930091B

Abstract

本发明涉及涂料领域，具体公开了一种农用PO膜涂料及其制备方法，农用PO膜涂料，包括：铝溶胶、表面活性剂、成膜剂、溶剂、表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠的复配。农用PO膜涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1），原料预处理，具体包括：步骤1‑1），将表面活性剂的各组分混合均匀并恒温28‑32℃；步骤1‑2），将成膜剂与溶剂混合，得滴加液；步骤2），在表面活性剂中加入铝溶胶，搅拌30‑35min，得混合物；步骤3），将滴加液滴加至混合物中，混合均匀，获得农用PO膜涂料。本发明具有延长PO膜流滴效果的有效时间的效果。

Description

农用PO膜涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种农用PO膜涂料及其制备方法。

背景技术

功能膜是农业生产中的关键部分之一，是大棚种植不可或缺的部分，大棚种植中，功能膜能起到保温作用，同时需要具有较好的透光性，比保证植物在大棚内能受到阳光照实发生光合作用，因此，功能膜上需要尽可能地减少水珠残留，若功能膜上留有大量水珠，水珠会起到折射、散射作用，降低透光率，使得大棚内植物受到光照不均匀，因此，通常大棚种植中通常采用流滴功能膜。

流滴功能膜通常通过在PE或PP膜上涂覆一层涂料，使得水珠不易挂在膜上，使得水珠快速流走，保持功能膜的透光质量。

但是一般的涂料主要采用部分表面活性剂，在水珠流动的过程中，表面活性剂会逐渐被水珠带走，经过两三个月后，流滴效果基本丧失，导致挂水珠现象比较严重，影响功能膜的效果，使得大棚种植的质量下降，因此，还有改善空间。

发明内容

为了延长PO膜流滴效果的有效时间，本申请提供一种农用PO膜涂料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种农用PO膜涂料，采用如下的技术方案：

一种农用PO膜涂料，包括以下质量份数的组分：

铝溶胶29-31份；

表面活性剂9-11份；

成膜剂4-6份；

溶剂52-58份；

所述表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠的复配。

通过采用上述技术方案，通过采用直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠复配而成的表面活性剂，使得表面活性剂与成膜剂配合后，形成具有长效流滴性能的涂层，使得在更长时间里均能起到水珠不易挂在PO膜上的效果。

其中，直链烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠均为阴离子表面活性剂，壬基酚聚氧乙烯醚为非离子表面活性剂，通过两种通过类型的表面活性剂以特定比例复配，具有极强的亲水性，使得水珠更易于平铺在PO膜上，而不易由于其表面张力而形成水滴，由于水珠更易展开，使得相邻水滴更易汇聚，从而形成水流，使得雾滴快速流走，不易残留即不易出现挂水珠现象。

而且，由于直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠相互配合，使得表面活性剂的分子构成不在单一，分子链“镶嵌”在成膜剂形成的分子网络中更为牢固，使得表面活性剂不易被水流带走，其原理主要是单一的分子链的阻碍较少，而直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠已特定比例配合后，由于分子链已经发生了一定的缠结，会使得缠结后的复合分子链整体运动时的阻力更大(主要是侧基、官能团等更多)，从而使得表面活性剂实现牢固“镶嵌”在成膜剂形成的分子网络中的效果。

通过铝溶胶与成膜剂的配合，使得农用PO膜涂料形成的涂层结构稳定，牢牢抓住表面活性剂分子，使得表面活性剂分子不易流失，使得流滴的效果更为持久。

优选的，所述直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠的质量比例为1：0.1：0.3：0.2：0.4。

通过采用上述技术方案，通过直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠以特定的比例配合，使得形成的复合分子链具有更强的亲水性能，同时，在特定比例配合下，形成的复合分子链结构复杂程度较为适中，易于分散在成膜剂中，同时在成膜剂形成分子网络后不易脱离，从而牢固地留在涂层中，并且能保证涂层各处亲水性能均衡，整体均具有较好的流滴效果。

优选的，所述成膜剂为聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂的复配。

通过采用上述技术方案，通过聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂复配并配合铝溶胶，使得形成的涂层结构稳定，粘附性强，不易剥离，且涂层中的表面活性剂不易流失，使得流滴效果更为持久。

优选的，所述聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂的质量比例为1：0.6。

通过采用上述技术方案，通过聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂以特定比例配合，成膜效果较佳，涂层稳定，流滴效果持久。

优选的，所述溶剂为水。

通过采用上述技术方案，通过采用水为溶剂，减少环境污染，对环境更为友好，较为环保，且成本较低，具有更大的经济价值。

优选的，所述铝溶胶的粒径为40-50nm。

通过采用上述技术方案，通过选择特定的粒径，使得涂层的附着力更高，耐刮擦性更强，并且有效降低雾度值，使得涂层质量更佳，从而使得PO膜质量更好。

第二方面，本申请提供一种农用PO膜涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种根据上述的农用PO膜涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)，原料预处理，具体包括：

步骤1-1)，将表面活性剂的各组分混合均匀并恒温28-32℃；

步骤1-2)，将成膜剂与溶剂混合，得滴加液；

步骤2)，在表面活性剂中加入铝溶胶，搅拌30-35min，得混合物；

步骤3)，将滴加液滴加至混合物中，混合均匀，获得农用PO膜涂料。

通过采用上述技术方案，通过在表面活性剂中加入铝溶胶并混合均匀，使得铝溶胶与表面活性剂分散均匀，加入成膜剂后，更易与成膜剂均匀混合，使得制得的涂料质量分布均匀，不易出现局部性能差异较大的情况，使得涂料的质量较佳。

优选的，所述步骤3)中，滴加液匀速滴加至混合物中，滴加时间为58min-62min，滴加完毕后搅拌28-32min，获得农用PO膜涂料。

通过采用上述技术方案，通过缓慢滴加，使得成膜剂与表面活性剂、铝溶胶充分均匀混合，使得涂料中各原料的分布十分均匀，制得的涂料性能稳定，质量较佳。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请通过直链烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠均为阴离子表面活性剂，壬基酚聚氧乙烯醚为非离子表面活性剂，通过两种通过类型的表面活性剂以特定比例复配，具有极强的亲水性，使得水珠更易于平铺在PO膜上，而不易由于其表面张力而形成水滴，由于水珠更易展开，使得相邻水滴更易汇聚，从而形成水流，使得雾滴快速流走，不易残留即不易出现挂水珠现象，而且，由于直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠相互配合，使得表面活性剂的分子构成不在单一，分子链“镶嵌”在成膜剂形成的分子网络中更为牢固，使得表面活性剂不易被水流带走，其原理主要是单一的分子链的阻碍较少，而直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠已特定比例配合后，由于分子链已经发生了一定的缠结，会使得缠结后的复合分子链整体运动时的阻力更大(主要是侧基、官能团等更多)，从而使得表面活性剂实现牢固“镶嵌”在成膜剂形成的分子网络中的效果，使得表面活性剂与成膜剂配合后，形成具有长效流滴性能的涂层，使得在更长时间里均能起到水珠不易挂在PO膜上的效果。

2、本申请中优选通过聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂复配并配合铝溶胶，使得形成的涂层结构稳定，粘附性强，不易剥离，且涂层中的表面活性剂不易流失，使得流滴效果更为持久。

3、本申请的方法，通过在表面活性剂中加入铝溶胶并混合均匀，使得铝溶胶与表面活性剂分散均匀，加入成膜剂后，更易与成膜剂均匀混合，使得制得的涂料质量分布均匀，不易出现局部性能差异较大的情况，使得涂料的质量较佳。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

以下实施例及比较例中所用原料的来源信息详见表1。

表1

实施例1-3

一种农用PO膜涂料，包括以下组分：

铝溶胶、表面活性剂、成膜剂、溶剂。

其中，表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠的复配。

直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠的质量比例为1：0.1：0.3：0.2：0.4。

其中，成膜剂为聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂的复配。

聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂的质量比例为1：0.6。

其中，溶剂为水。

其中，铝溶胶的平均粒径为40nm。

实施例1-3中哥组分的具体投入量详见表2。

表2

实施例1-3中，农用PO膜涂料的制备方法包括以下步骤：

步骤1)，原料预处理，具体包括：

步骤1-1)，将直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠投入搅拌釜中，转速60r/min，搅拌3min，混合均匀，得表面活性剂，恒温28℃备用。

步骤1-2)，将成膜剂与溶剂投入搅拌釜中，转速30r/min，搅拌5min，混合均匀，得滴加液。

步骤2)，在表面活性剂中加入铝溶胶，转速60r/min，搅拌30min，得混合物。

步骤3)，将滴加液匀速滴加至混合物中，滴加时间为58min，滴加时，转速45r/min持续搅拌，滴加完毕后，转速50r/min，搅拌28min，混合均匀，获得农用PO膜涂料。

实施例4

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

农用PO膜涂料的制备方法包括以下步骤：

步骤1)，原料预处理，具体包括：

步骤1-1)，将直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠投入搅拌釜中，转速60r/min，搅拌3min，混合均匀，得表面活性剂，恒温32℃备用。

步骤2)，在表面活性剂中加入铝溶胶，转速60r/min，搅拌35min，得混合物。

步骤3)，将滴加液匀速滴加至混合物中，滴加时间为62min，滴加时，转速45r/min持续搅拌，滴加完毕后，转速50r/min，搅拌32min，混合均匀，获得农用PO膜涂料。

实施例5

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

铝溶胶的平均粒径为50nm。

实施例6

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠的质量比例为1：1：1：1：1。

实施例7

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂的质量比例为1：1。

对比例1

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠。

对比例2

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

对比例3

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

表面活性剂为月桂醇硫酸钠。

对比例4

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

表面活性剂为月桂酰谷氨酸。

对比例5

一种农用PO膜涂料，与实施例2相比，区别仅在于：

表面活性剂为二辛基琥珀酸磺酸钠。

实验1

将各实施例及比较例的农用PO膜涂料涂覆在PP膜上，静置24h后得PO膜，进行实验。

取圆筒状容器，开口朝上，容器中装入5L自来水，加热容器以控制容器中自来水温度恒温60℃，通过两个圆环固定PO膜，圆环内径与容器内径一致，PO膜在圆环夹持下承完全平铺状态，在PO膜上放上一个10g的砝码，砝码位于圆环的轴线上。

将圆环放在容器口部以使PO膜完全覆盖容器，从圆环放上容器口部后开始计时，当PO膜滴落第一滴水滴时停止计时，该时间为首次初滴时间，记录各实施例及比较例的首次初滴时间。

圆环放在容器上持续恒温自来水60℃，保持60d，(通过60d持续恒温，使得PO膜上持续产生冷凝水珠，冷凝水珠持续流动回流至容器中，以模拟PO膜使用状态，且由于恒温60℃，水蒸气较多，模拟了十分恶劣的使用状态，以观察PO膜维持流滴效果的能力)取下圆环，将圆环与PO膜一起放入烘箱中，60℃烘干12h，然后再次将圆环覆盖在容器中，容器中自来水恒温60℃，从圆环放上容器口部后开始计时，当PO膜滴落第一滴水滴时停止计时，该时间为二次初滴时间，记录各实施例及比较例的二次初滴时间。

实验1的具体检测数据详见表3。

表3

根据表3中实施例2与实施例6的数据对比可得，实施例2与实施例6的首次初滴时间相差不大，但实施例2的二次初滴时间明显短于实施例6的二次初滴时间，可见直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠以特定比例复配制成表面活性剂与直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠未以特定比例复配制成表面活性剂相比，直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠以特定比例制成表面活性剂后制得的涂料涂抹在PP膜上形成的PO膜具有更长的流滴效果维持时间。

根据表3中实施例2与实施例7的数据对比可得，实施例2与实施例7的首次初滴时间相差不大，但实施例2的二次初滴时间明显短于实施例7的二次初滴时间，可见聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂以特定比例复配制成成膜剂与聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂未以特定比例复配制成成膜剂相比，聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂以特定比例制成成膜剂后制得的涂料涂抹在PP膜上形成的PO膜具有更长的流滴效果维持时间。

根据表3中实施例2与对比例1-5的数据对比可得，实施例2的首次初滴时间比对比例1-5的首次初滴时间要短，可见，直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠以特定比例复配制成表面活性剂后制得的涂料涂抹在PP膜上形成的PO膜具有更好的流滴效果，水珠更快流走，不易残留。

实施例2的二次初滴时间比对比例1-5的二次初滴时间明显要短，可见，直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠以特定比例制成表面活性剂后制得的涂料涂抹在PP膜上形成的PO膜具有更长的流滴效果维持时间。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种农用PO膜涂料，其特征在于：包括以下质量份数的组分：

铝溶胶29-31份；

表面活性剂9-11份；

成膜剂4-6份；

溶剂52-58份；

2. 根据权利要求1所述的一种农用PO膜涂料，其特征在于：所述直链烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、二辛基琥珀酸磺酸钠的质量比例为1：0.1：0.3：0.2：0.4。

3.根据权利要求1所述的一种农用PO膜涂料，其特征在于：所述成膜剂为聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂的复配。

4.根据权利要求3所述的一种农用PO膜涂料，其特征在于：所述聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂的质量比例为1：0.6。

5.根据权利要求1所述的一种农用PO膜涂料，其特征在于：所述溶剂为水。

6.根据权利要求1所述的一种农用PO膜涂料，其特征在于：所述铝溶胶的粒径为40-50nm。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的农用PO膜涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1），原料预处理，具体包括：

步骤1-1），将表面活性剂的各组分混合均匀并恒温28-32℃；

步骤1-2），将成膜剂与溶剂混合，得滴加液；

步骤2），在表面活性剂中加入铝溶胶，搅拌30-35min，得混合物；

步骤3），将滴加液滴加至混合物中，混合均匀，获得农用PO膜涂料。

8.根据权利要求7所述的一种农用PO膜涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，滴加液匀速滴加至混合物中，滴加时间为58min-62min，滴加完毕后搅拌28-32min，获得农用PO膜涂料。