CN114989495A - 一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂及其制备方法，由改性硫酸钙晶须和二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物混合而成。该流滴剂利用纳米二氧化钛在光照射下，生成羟基自由基，增加在薄膜表面形成均匀分布的亲水微区，并进一步吸附水分子，从而大幅提高薄膜表面的亲水性，使水珠与薄膜表面之间的接触角低于10度，提高薄膜表面的亲水性，达到了流滴消雾效果。该流滴剂采用硫酸钙晶须、氯化亚锡、三羟甲基氨基甲烷、邻苯二酚、二乙烯三胺等制备而成，该流滴消雾增韧剂添加于大棚膜中，起到长效流滴防雾与增韧效果。该流滴消雾剂主要用于大棚膜的生产。

Description

一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂及其制备方法，该流滴剂主要用于大棚膜的生产和制作。
背景技术
流滴剂属于表面活性剂，主要用于日光温室大棚膜中。日光温室膜在使用的过程中，棚内温度通常高于外界温度，薄膜表面的温度通常在露点以下，棚内水蒸气就会冷凝在薄膜表面上形成小的水滴，由于聚烯烃是疏水性的，水滴在薄膜的表面无法展开，会直接阻碍阳光的直射，妨碍作物的光合作用，从而延缓作物的生长发育。同时，水滴足够大了还会由于自重滴落在农作物上，容易使作物发生病虫害、枯烂，直接导致产量下降。因此如何解决日光温室大棚膜的流滴防雾问题显得十分重要，而通过添加流滴消雾剂就是专门应对此问题的解决方法。目前市场上的流滴剂是添加型的，且大部分是短效的，最长也就是几个月时间，属于消耗型的，一旦消耗完，棚膜就不具备防雾性能了。因此，需要开发新型的长效流滴剂，在大棚膜的使用过程中始终有效，能长期发挥流滴防雾效果。
发明内容
本发明提供了一种一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂及其制备方法，解决了现有目前市场上的流滴剂是添加型的，且大部分是短效的，最长也就是几个月时间，属于消耗型的，一旦消耗完，棚膜就不具备防雾性能了等问题。
综上所述，一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂，由改性硫酸钙晶须和二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物混合而成，所述的流滴剂按照比例加入薄膜中，所制备的薄膜与水的接触角：4-7度；薄膜透光率：91%；初滴时间：230秒；流滴持续时间：大于24个月。
优选地：所述的改性硫酸钙晶须的制备方法如下：
将硫酸钙晶须加入到盛有去离子水的容器中，然后加入SnCl2•H2O，升高温度至35℃，充分搅拌，然后加入氨水，调节容器中的pH值，使pH值保持在6，加热搅拌15分钟，然后过滤，用去离子水洗涤，将洗涤后的混合物加入到干燥器中，在80℃的温度下干燥1小时，即得到改性硫酸钙晶须。
优选地：所述的硫酸钙晶须、去离子水、SnCl2•H2O、的质量比例为： 10-15﹕80-100﹕8-10。
优选地：所述的二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物的制备方法如下：
将三羟甲基氨基甲烷、蒸馏水、邻苯二酚、二乙烯三胺加入到容器中，常温充分搅拌，充分溶解，然后加入纳米二氧化钛，充分溶解、搅拌30分钟。然后过滤，用去离子水洗涤，然后得到二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物。
优选地：所述的三羟甲基氨基甲烷、蒸馏水、邻苯二酚、二乙烯三胺、纳米二氧化钛的质量比例为： 10-15﹕100-120﹕5-10﹕5-10﹕30-40。
本发明也提供了一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂的制备方法，包括如下步骤：改性硫酸钙晶须和二氧化钛/邻苯二酚/多胺，加入到混合机中，常温充分搅拌混合10分钟，即得膜用流滴剂。
优选地：所述改性硫酸钙晶须和二氧化钛/邻苯二酚/多胺的质量比例为：50-60﹕50-60。
本发明的原理说明及有益效果如下：
本发明的流滴剂是一种新型增韧型表面活性助剂，具备长效流滴防雾与增韧功能，能添加于大棚膜中，起到长效的流滴消雾效果。
纳米二氧化钛在受到能量大于带隙的光照射时，半导体的价带电子被激发到导带，在价带中留下空穴。光生空穴与桥位氧作用形成表面氧空位，氧空位引起周围环境中的水分子被解离吸附，生成羟基自由基。羟基自由基的增加在薄膜表面形成均匀分布的亲水微区，并进一步吸附水分子，从而大幅提高薄膜表面的亲水性，使薄膜内表面形成的水珠能浸润薄膜表面，迅速铺展开，使水珠与薄膜表面之间的接触角低于10度，水珠就会顺着薄膜流下来，不再形成小水珠和水雾，达到了流滴消雾效果。
纳米二氧化钛与邻苯二酚/多胺形成偶联共轭结构，邻苯二酚/多胺包覆的纳米二氧化钛形成新的杂化体系，其表面结合配体的局域轨道与二氧化钛的离域导带形成电子耦合，这种电子耦合能使电子快速的转移。改性的硫酸钙晶须有较高的导电性，有着较大的长径比，易在基体中形成桥联，形成导电网络，并使导电网络快速导通，电子通过导电硫酸钙晶须，把电子不断的向外传输，传输到空气中的水分中去，传输到大地中，从而把电子持续的传输下去，这样，纳米二氧化钛受到光照激发，不断产生氧空穴，氧空位使水分子被解离吸附，持续生成羟基自由基，薄膜表面始终处于亲水状态，水能浸润薄膜表面，能够持续地把薄膜上面形成的水珠顺着薄膜流下来。
邻苯二酚在碱性溶液中被氧化形成邻苯醌以及自由基如下：
Figure 949729DEST_PATH_IMAGE001
邻苯醌以及自由基与二乙烯三胺发生加成反应，生产如下邻苯二酚/多胺三种结构的物质，三种基团的反应活性极强，可以相互转变，也可以耦合：
Figure 474251DEST_PATH_IMAGE002
三种活性基团与纳米二氧化钛形成偶联共轭结构：
Figure 963001DEST_PATH_IMAGE003
。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
以下实施例所用到的主要原材料如下：
硫酸钙晶须：白色疏松针状晶体。
SnCl2•H2O：氯化亚锡，白色结晶体，光电材料，高纯工业级。
纳米二氧化钛：白色疏松粉末。
三羟甲基氨基甲烷：白色结晶颗粒，缓冲剂；
邻苯二酚：无色结晶，聚合单体；
二乙烯三胺；透明粘稠液体，聚合单体；
实施例1：
一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂及其制备方法，包括以下步骤：
第一步：改性硫酸钙晶须的制备
取10Kg硫酸钙晶须加入到盛有80Kg去离子水的容器中，然后加入8KgSnCl2•H2O，升高温度至35℃，充分搅拌，然后加入氨水，调节容器中的PH值，使PH值保持在6，加热搅拌15分钟，然后过滤，用去离子水洗涤，将洗涤后的混合物加入到干燥器中，在80℃的温度下干燥1小时，即得到改性硫酸钙晶须。
第二步：二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物的制备
取10Kg三羟甲基氨基甲烷、100Kg蒸馏水、5Kg邻苯二酚、5Kg二乙烯三胺加入到容器中，常温充分搅拌，充分溶解，然后加入30Kg纳米二氧化钛，充分溶解、搅拌30分钟。然后过滤，用去离子水洗涤，然后得到二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物。
第三步：流滴剂的制备：
取50Kg第一步制备的改性硫酸钙晶须、50Kg第二步制备的二氧化钛/邻苯二酚/多胺，加入到混合机中，常温充分搅拌混合10分钟，即得膜用改性硫酸钙晶须流滴剂。
实施例2：
第一步：改性硫酸钙晶须的制备
取15Kg硫酸钙晶须加入到盛有100Kg去离子水的容器中，然后加入10KgSnCl2•H2O，升高温度至35℃，充分搅拌，然后加入氨水，调节容器中的PH值，使PH值保持在6，加热搅拌15分钟，然后过滤，用去离子水洗涤，将洗涤后的混合物加入到干燥器中，在80℃的温度下干燥1小时，即得到改性硫酸钙晶须。
第二步：二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物的制备
取15Kg三羟甲基氨基甲烷、120Kg蒸馏水、10Kg邻苯二酚、10Kg二乙烯三胺加入到容器中，常温充分搅拌，充分溶解，然后加入40Kg纳米二氧化钛，充分溶解、搅拌30分钟。然后过滤，用去离子水洗涤，然后得到二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物。
第三步：流滴剂的制备：
取60Kg第一步制备的改性硫酸钙晶须、60Kg第二步制备的二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物，加入到混合机中，常温充分搅拌混合10分钟，即得大棚膜用流滴剂。
实施例3：
第一步：改性硫酸钙晶须的制备
取12.5Kg硫酸钙晶须加入到盛有90Kg去离子水的容器中，然后加入9KgSnCl2•H2O，升高温度至35℃，充分搅拌，然后加入氨水，调节容器中的PH值，使PH值保持在6，加热搅拌15分钟，然后过滤，用去离子水洗涤，将洗涤后的混合物加入到干燥器中，在80℃的温度下干燥1小时，即得到改性硫酸钙晶须。
第二步：二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物的制备
取12.5Kg三羟甲基氨基甲烷、110Kg蒸馏水、7.5Kg邻苯二酚、7.5Kg二乙烯三胺加入到容器中，常温充分搅拌，充分溶解，然后加入35Kg纳米二氧化钛，充分溶解、搅拌30分钟。然后过滤，用去离子水洗涤，然后得到二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物。
第三步：流滴剂的制备：
取55Kg第一步制备的改性硫酸钙晶须、55Kg第二步制备的二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物，加入到混合机中，常温充分搅拌混合10分钟，即得膜用改性硫酸钙晶须流滴剂。
效果实验：
按照添加量1%的比例添加于EVA大棚膜（大棚膜的原料重量配比：EVA树脂100；抗氧剂1010#0.3；抗氧剂168#0.4；紫外线吸收剂0.3；流滴剂1）的生产中，制备出长效的流滴防雾大棚膜的性能测试指标（薄膜置于阳光下， 按照GB/T 4455-2019标准进行测试）：
1、薄膜与水的接触角：6度；
2、薄膜透光率：91%；
3、初滴时间：230秒；
4、流滴持续时间：大于24个月。

Claims (7)

1.一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂，其特征在于：由改性硫酸钙晶须和二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物混合而成，所述的流滴剂按照比例加入薄膜中，所制备的薄膜与水的接触角：4-7度；薄膜透光率：91%；初滴时间：230秒；流滴持续时间：大于24个月。
2.根据权利要求1所述的一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂，其特征在于：所述的改性硫酸钙晶须的制备方法如下：
将硫酸钙晶须加入到盛有去离子水的容器中，然后加入SnCl2•H2O，升高温度至35℃，充分搅拌，然后加入氨水，调节容器中的pH值，使pH值保持在6，加热搅拌15分钟，然后过滤，用去离子水洗涤，将洗涤后的混合物加入到干燥器中，在80℃的温度下干燥1小时，即得到改性硫酸钙晶须。
3.根据权利要求2所述的一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂，其特征在于：所述的硫酸钙晶须、去离子水、SnCl2•H2O、的质量比例为： 10-15﹕80-100﹕8-10。
4.根据权利要求1所述的一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂，其特征在于：所述的二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物的制备方法如下：
将三羟甲基氨基甲烷、蒸馏水、邻苯二酚、二乙烯三胺加入到容器中，常温充分搅拌，充分溶解，然后加入纳米二氧化钛，充分溶解、搅拌30分钟,然后过滤，用去离子水洗涤，然后得到二氧化钛/邻苯二酚/多胺复合物。
5.根据权利要求4所述的一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂，其特征在于：所述的三羟甲基氨基甲烷、蒸馏水、邻苯二酚、二乙烯三胺、纳米二氧化钛的质量比例为： 10-15﹕100-120﹕5-10﹕5-10﹕30-40。
6.一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：改性硫酸钙晶须和二氧化钛/邻苯二酚/多胺，加入到混合机中，常温充分搅拌混合10分钟，即得膜用流滴剂。
7.根据权利要求6所述的一种大棚膜用硫酸钙晶须流滴剂的制备方法，其特征在于：所述改性硫酸钙晶须和二氧化钛/邻苯二酚/多胺的质量比例为：50-60﹕50-60。
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