CN115895099B - 一种耐候型聚乙烯薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐候型聚乙烯薄膜及其制备方法和应用，按重量份计，包括以下原料：LLDPE 90‑110份、耐老化母粒5‑8份、复合热稳定剂0.4‑0.8份、开口剂0.05‑0.2份、马来酸酐接枝聚乙烯5‑10份；所述LLDPE的密度为0.915‑0.938g/cm3，熔融指数为3.3‑5g/10min。本发明提供的耐候型聚乙烯薄膜，耐老化母粒以mLLDPE为基材，与LLDPE共混，并加入马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂，既保证了聚乙烯薄膜的力学性能，也提高了聚乙烯薄膜的耐候性，各原料之间相互之间能良好的相互配合，各种功能助剂混合在一起，可以起到协同作用，有效提高了聚乙烯薄膜的耐候性能。
Description
技术领域
本发明属于薄膜材料制备技术领域，具体涉及一种耐候型聚乙烯薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
聚乙烯（PE）是一种半结晶的热塑性高分子材料，其化学性质稳定、密度小、耐腐蚀、柔韧性好、易加工成型、力学性能优异，常用于制作包装材料、防腐材料、薄膜、通信电缆、承压部件等，已成为生产和生活等各领域中不可或缺的材料之一，目前其用量已约占塑料总量的1/4。
然而，与其他高分子材料一样，PE也存在着老化现象。在加工、贮存和使用过程中，聚合物发生老化的原因主要有两个方面：一方面是内因，即聚合物本身的结构性质如不饱和双键、支链、过氧化氢基团等；另一方面是外因，即外界的环境因素，主要是光、热、氧等。老化不仅会导致其外观质量变差，内外因素相互作用、交替影响的复杂过程使聚合物材料的分子结构发生改变，相对分子质量下降或产生交联，从而使材料性能下降甚至导致破坏，最终因为使用性能下降而丧失利用价值。
目前，大部分农用聚乙烯棚膜采用高压低密度聚乙烯/线性低密度聚乙烯(LDPE/LLDPE)掺混树脂，其中LDPE分子量低、分子量分布宽；LLDPE是由乙烯和1-丁烯共聚组成，支链短、分支多、催化剂残留量高，当受到阳光、温度、风力等因素的影响下，LDPE和LLDPE的分子链易发生断链，容易出现“背板效应”(棚膜易在骨架处开裂的现象)。另外掺混的树脂牌号、掺混比例的不同使其农用棚膜质量参差不齐，大大缩短了农用棚膜的使用寿命。
现有技术中，中国专利申请号为200910195425.1公开了一种纳米材料改性聚乙烯农用薄膜及其制备方法，其组份及质量比依次为：聚乙烯树脂91.5-99.3份、无机纳米复合材料0.2-1.5份、抗氧剂0.1-1份、光稳定剂0.1-1份以及加工助剂0.3-5份，该发明制备所得的农用薄膜具有优异物理机械性能、耐候性能,可制成优质的农用温室大棚膜。中国专利申请号为201710702526.8公开了聚乙烯棚膜改性用接枝PE耐候性母粒的制备方法，具体方法为：分别称取光稳定剂、紫外线吸收剂、辅助抗氧剂、主抗氧剂及低密度聚乙烯；将称取的各原料混合后添加到挤出造粒机中进行处理，得到挤出物，将挤出物添加到切料机中进行重新造粒，得到初改性母粒；分别称取初改性母粒、阻聚剂、过氧化二异丙苯及乙烯三甲基硅烷；将称取的各物料混合后添加到挤出造粒机中进行挤出造粒，得到聚乙烯棚膜改性用接枝PE耐候性母粒。
上述专利虽然可有效提高聚乙烯棚膜的耐老化性能，但由于耐老化体系存在不合理、助剂种类多、分散性差，与聚乙烯的相容性有限，从而导致助剂加入量有限，最终助剂使用的持久性短，易发生迁移和析出等问题，从而使基础树脂性能低，薄膜的使用寿命短。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐候型聚乙烯薄膜及其制备方法和应用，该聚乙烯薄膜中的耐老化母粒以mLLDPE为基材，随后与LLDPE共混，并加入马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂，既保证了聚乙烯薄膜的力学性能，也提高了聚乙烯薄膜的耐候性，制备方法简单，原料容易获得，且相互之间能良好的相互配合，各种功能助剂混合在一起，可以起到协同作用，有效提高了聚乙烯薄膜的耐候性能，具有良好的应用前景。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐候型聚乙烯薄膜，按重量份计，包括以下原料：LLDPE 90-110份、耐老化母粒5-8份、复合热稳定剂0.4-0.8份、开口剂0.05-0.2份、马来酸酐接枝聚乙烯5-10份；
所述LLDPE的密度为0.915-0.938g/cm3，熔融指数为3.3-5g/10min。
优选的，所述复合热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的混合物，所述硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的质量比为10:3-5:1-2。
优选的，所述开口剂为油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅，其制备方法为将油酸酰胺加入无水乙醇中，搅拌溶解，接着加入纳米二氧化硅，在50-60℃下搅拌2-3h，随后旋转蒸发去除溶剂，球磨后过筛，得到油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅与油酸酰胺的质量比为100:3-5。
具体地，所述开口剂在该搅拌温度及搅拌时间下均可达到较好的效果。
优选的，所述耐老化母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将蒙脱土加入质量浓度为15-25%的硝酸溶液中，浸渍2-3h后过滤干燥，随后加入环己酮中，接着加入甲基丙烯酸甲酯，在20-30℃下搅拌1-2h，接着加入偶氮二异丁腈、二硫代氨基甲酸酯，在氮气气氛下进行搅拌反应，反应完成后过滤，得到改性蒙脱土；
（2）将步骤（1）中的改性蒙脱土加入环己酮中，随后加入甲基丙烯酸六氟异丙酯、偶氮二异丁腈、乙二胺，在氮气气氛下恒温反应，反应完成后加入甲醇沉淀，过滤，干燥，得到聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土；
（3）将步骤（2）中的聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、mLLDPE混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒、干燥，即得所述耐老化母粒。
优选的，步骤（1）中所述蒙脱土、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、二硫代氨基甲酸酯的质量比为100:20-40:0.8-1.5:10-20；所述搅拌反应的温度为70-90℃，反应时间为5-9h。
优选的，步骤（2）中所述改性蒙脱土、甲基丙烯酸六氟异丙酯、偶氮二异丁腈、乙二胺的质量比为130:20-40:1-2:10-20；所述恒温反应的温度为80-100℃，反应时间为3-7h。
优选的，步骤（3）中所述聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、mLLDPE的质量比为10-20:1-3:100。
本发明还保护一种所述耐候型聚乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配方称取原料，将LLDPE、耐老化母粒、复合热稳定剂、开口剂、马来酸酐接枝聚乙烯加入高速混合机中混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，接着干燥，得到耐候型聚乙烯母粒；
S2、将步骤S1中得到的耐候型聚乙烯母粒加入吹塑机中，通过吹膜工艺制备得到所述耐候型聚乙烯薄膜。
优选的，步骤S1中所述挤出造粒的温度为170-210℃；步骤S2中所述吹膜工艺为：加料段温度为90-130℃，熔融段温度为150-180℃，均化段温度为190-200℃，机头的温度为180℃，口模温度为170℃，吹胀比为1.2-2.5，牵伸比为2-3。
本发明还保护一种所述耐候性聚乙烯薄膜在农用棚膜中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明制备的耐候型聚乙烯薄膜，加入的复合热稳定剂，作为氯离子吸收剂，消除残留催化剂对粉料颜色和稳定性的不良影响，可有效提高聚乙烯的耐老化性能，并且二月桂酸二正辛基锡可同时作为润滑剂，提高聚乙烯的加工性能；加入油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅作为开口剂，可有效地防止薄膜间的粘结，在表面形成大量凸起的小点，在两层薄膜之间起到“架桥”作用，能明显降低薄膜粘结阻力，从而提高耐候性聚乙烯薄膜的开口性，并且硬脂酸锌与纳米二氧化硅可协同改善聚乙烯加工过程中老化变黄的问题；加入的马来酸酐接枝聚乙烯也可以提升复合热稳定剂、开口剂与聚乙烯的相容性，从而保证加入的无机粉体不影响聚乙烯薄膜的力学性能。
（2）本发明制备的耐候型聚乙烯薄膜，加入的耐老化母粒以蒙脱土为基体，蒙脱土具有的高径厚比和片状结构，容易在塑料流体流动过程中沿着流动方向平行取向，有利于提高基体的力学性能和紫外光屏蔽效果，可以有效降低紫外光辐照对聚乙烯力学性能的影响，是良好的耐候性无机矿物。先将蒙脱土进行酸处理，在酸处理过程中，蒙脱土层间的阳离子转变为相应酸的可溶性盐类而溶出，从而削弱了原来层间的结合力，使层间晶格裂开、层间距增加，改性后蒙脱土的比表面积和吸附能力均显著提高；随后再加入甲基丙烯酸甲酯，在蒙脱土吸附作用下插入蒙脱土层间，接着加入引发剂偶氮二异丁腈和链转移剂二硫代氨基甲酸酯，在蒙脱土层间合成聚甲基丙烯酸甲酯大分子RAFT试剂；接着加入甲基丙烯酸六氟异丙酯和乙二胺，通过RAFT法制备得到聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯嵌段共聚物插层蒙脱土；最后再将其与γ-氨丙基三甲氧基硅烷混入mLLDPE，制备得到耐老化母料，聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯嵌段共聚物中具有含氟基团，其碳氟键具有良好的耐候性，并且由于含氟部分表面张力小，具有迁移性，在后续使用过程中可在聚乙烯表面形成氟保护层，可提高聚乙烯的耐候性，而聚甲基丙烯酸甲酯可提高蒙脱土与聚乙烯的相容性，从而在不影响聚乙烯力学性能的情况下，提高聚乙烯薄膜的耐候性。
（3）本发明提供的耐候型聚乙烯薄膜，耐老化母粒以mLLDPE为基材，与LLDPE共混，并加入马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂，既保证了聚乙烯薄膜的力学性能，也提高了聚乙烯薄膜的耐候性，制备方法简单，原料容易获得，且相互之间能良好的相互配合，各种功能助剂混合在一起，可以起到协同作用，有效提高了聚乙烯薄膜的耐候性能，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
所述mLLDPE牌号为埃克森美孚3518CB，熔融指数为3.5g/10min；所述纳米二氧化硅购自湖北汇富纳米材料股份有限公司，型号为HL-300，比表面积为300m2/g；所述马来酸酐接枝聚乙烯购自苏州陆拓物资有限公司，牌号为M226L，熔融指数为1.0-1.5g/10min，功能基团含量为0.45-0.55%；所述蒙脱土购自湖北沃森化工科技有限公司，粒径为0.2-1μm；所述二硫代氨基甲酸酯购自深圳市瑞吉特生物科技有限公司，CAS No：207233-95-2。
实施例1
一种耐候型聚乙烯薄膜，包括以下原料：LLDPE 1kg、耐老化母粒70g、复合热稳定剂6g、开口剂1.5g、马来酸酐接枝聚乙烯80g。
其中，所述LLDPE牌号为埃克森美孚8460，密度为0.938g/cm3，熔融指数为3.3g/10min；所述复合热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的混合物，所述硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的质量比为10:4:2；
所述开口剂的制备方法如下：将4g油酸酰胺加入400mL无水乙醇中，搅拌溶解，接着加入100g纳米二氧化硅，在55℃下搅拌2.5h，随后旋转蒸发去除溶剂，球磨后过筛，得到油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅，即为开口剂。
所述耐老化母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将100g蒙脱土加入400mL质量浓度为20%的硝酸溶液中，浸渍2.5h后过滤干燥，随后加入600mL环己酮中，接着加入30g甲基丙烯酸甲酯，在25℃下搅拌1.5h，接着加入1.2g偶氮二异丁腈、15g二硫代氨基甲酸酯，在氮气气氛下进行搅拌反应，反应的温度为80℃，反应时间为7h，反应完成后过滤，得到改性蒙脱土；
（2）将步骤（1）中的改性蒙脱土（130g）加入800mL环己酮中，随后加入30g甲基丙烯酸六氟异丙酯、1.5g偶氮二异丁腈、15g乙二胺，在氮气气氛下恒温反应，反应温度为90℃，反应时间为4h，反应完成后加入甲醇沉淀，过滤，干燥，得到聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土；
（3）将步骤（2）中的聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土（15g）、2g γ-氨丙基三甲氧基硅烷、100g mLLDPE混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒、干燥，即得所述耐老化母粒。
一种耐候型聚乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配方称取原料，将LLDPE、耐老化母粒、复合热稳定剂、开口剂、马来酸酐接枝聚乙烯加入高速混合机中混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出造粒各段反应温度（℃）依次为170，180，190，210，210，200，190，接着干燥，得到耐候型聚乙烯母粒；
S2、将步骤S1中得到的耐候型聚乙烯母粒加入吹塑机中，通过吹膜工艺制备得到所述耐候型聚乙烯薄膜，吹膜工艺为：加料段各区温度（℃）为90、110、130，熔融段各区温度（℃）为150、170、180，均化段各区温度（℃）为190、200、200，机头的温度为180℃，口模温度为170℃，吹胀比为1.8，牵伸比为3。
实施例2
一种耐候型聚乙烯薄膜，包括以下原料：LLDPE 0.9kg、耐老化母粒50g、复合热稳定剂4g、开口剂0.5g、马来酸酐接枝聚乙烯50g。
其中，所述LLDPE牌号为埃克森美孚LL8446.21，密度为0.936g/cm3，熔融指数为5g/10min；所述复合热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的混合物，所述硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的质量比为10:3:1；
所述开口剂的制备方法如下：将3g油酸酰胺加入400mL无水乙醇中，搅拌溶解，接着加入100g纳米二氧化硅，在50℃下搅拌3h，随后旋转蒸发去除溶剂，球磨后过筛，得到油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅，即为开口剂。
所述耐老化母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将100g蒙脱土加入400mL质量浓度为15%的硝酸溶液中，浸渍3h后过滤干燥，随后加入600mL环己酮中，接着加入20g甲基丙烯酸甲酯，在20℃下搅拌2h，接着加入0.8g偶氮二异丁腈、10g二硫代氨基甲酸酯，在氮气气氛下进行搅拌反应，反应的温度为70℃，反应时间为9h，反应完成后过滤，得到改性蒙脱土；
（2）将步骤（1）中的改性蒙脱土（130g）加入800mL环己酮中，随后加入20g甲基丙烯酸六氟异丙酯、1g偶氮二异丁腈、10g乙二胺，在氮气气氛下恒温反应，反应温度为80℃，反应时间为7h，反应完成后加入甲醇沉淀，过滤，干燥，得到聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土；
（3）将步骤（2）中的聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土（10g）、1g γ-氨丙基三甲氧基硅烷、100g mLLDPE混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒、干燥，即得所述耐老化母粒。
一种耐候型聚乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配方称取原料，将LLDPE、耐老化母粒、复合热稳定剂、开口剂、马来酸酐接枝聚乙烯加入高速混合机中混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出造粒各段反应温度（℃）依次为170，180，190，210，210，200，190，接着干燥，得到耐候型聚乙烯母粒；
S2、将步骤S1中得到的耐候型聚乙烯母粒加入吹塑机中，通过吹膜工艺制备得到所述耐候型聚乙烯薄膜，吹膜工艺为：加料段各区温度（℃）为90、110、130，熔融段各区温度（℃）为150、170、180，均化段各区温度（℃）为190、200、200，机头的温度为180℃，口模温度为170℃，吹胀比为1.2，牵伸比为2。
实施例3
一种耐候型聚乙烯薄膜，包括以下原料：LLDPE 1.1kg、耐老化母粒80g、复合热稳定剂8g、开口剂2g、马来酸酐接枝聚乙烯100g。
其中，所述LLDPE的牌号为荷兰DSM 09-046，密度为0.915g/cm3，熔融指数为4g/10min；所述复合热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的混合物，所述硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的质量比为10:5:2；
所述开口剂的制备方法如下：将5g油酸酰胺加入400mL无水乙醇中，搅拌溶解，接着加入100g纳米二氧化硅，在60℃下搅拌2h，随后旋转蒸发去除溶剂，球磨后过筛，得到油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅，即为开口剂。
所述耐老化母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将100g蒙脱土加入400mL质量浓度为25%的硝酸溶液中，浸渍2h后过滤干燥，随后加入600mL环己酮中，接着加入40g甲基丙烯酸甲酯，在30℃下搅拌1h，接着加入1.5g偶氮二异丁腈、20g二硫代氨基甲酸酯，在氮气气氛下进行搅拌反应，反应的温度为90℃，反应时间为5h，反应完成后过滤，得到改性蒙脱土；
（2）将步骤（1）中的改性蒙脱土（130g）加入800mL环己酮中，随后加入40g甲基丙烯酸六氟异丙酯、2g偶氮二异丁腈、20g乙二胺，在氮气气氛下恒温反应，反应温度为100℃，反应时间为3h，反应完成后加入甲醇沉淀，过滤，干燥，得到聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土；
（3）将步骤（2）中的聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土（20g）、3g γ-氨丙基三甲氧基硅烷、100g mLLDPE混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒、干燥，即得所述耐老化母粒。
一种耐候型聚乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配方称取原料，将LLDPE、耐老化母粒、复合热稳定剂、开口剂、马来酸酐接枝聚乙烯加入高速混合机中混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出造粒各段反应温度（℃）依次为170，180，190，210，210，200，190，接着干燥，得到耐候型聚乙烯母粒；
S2、将步骤S1中得到的耐候型聚乙烯母粒加入吹塑机中，通过吹膜工艺制备得到所述耐候型聚乙烯薄膜，吹膜工艺为：加料段各区温度（℃）为90、110、130，熔融段各区温度（℃）为150、170、180，均化段各区温度（℃）为190、200、200，机头的温度为180℃，口模温度为170℃，吹胀比为2.5，牵伸比为3。
对比例1
一种耐候型聚乙烯薄膜，包括以下原料：LLDPE 1kg、耐老化母粒70g、复合热稳定剂6g、开口剂1.5g、马来酸酐接枝聚乙烯80g。
其中，所述LLDPE的密度为0.938g/cm3，熔融指数为3.3g/10min；所述复合热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的混合物，所述硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的质量比为10:4:2；
所述开口剂的制备方法如下：将4g油酸酰胺加入400mL无水乙醇中，搅拌溶解，接着加入100g纳米二氧化硅，在55℃下搅拌2.5h，随后旋转蒸发去除溶剂，球磨后过筛，得到油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅，即为开口剂。
所述耐老化母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将100g蒙脱土加入400mL质量浓度为20%的硝酸溶液中，浸渍2.5h后过滤干燥，随后加入600mL环己酮中，接着加入30g甲基丙烯酸甲酯，在25℃下搅拌1.5h，接着加入1.2g偶氮二异丁腈、15g二硫代氨基甲酸酯，在氮气气氛下进行搅拌反应，反应的温度为80℃，反应时间为7h，反应完成后过滤，得到改性蒙脱土；
（2）将步骤（1）中的改性蒙脱土（15g）、2g γ-氨丙基三甲氧基硅烷、100g mLLDPE混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒、干燥，即得所述耐老化母粒。
一种耐候型聚乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配方称取原料，将LLDPE、耐老化母粒、复合热稳定剂、开口剂、马来酸酐接枝聚乙烯加入高速混合机中混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出造粒各段反应温度（℃）依次为170，180，190，210，210，200，190，接着干燥，得到耐候型聚乙烯母粒；
S2、将步骤S1中得到的耐候型聚乙烯母粒加入吹塑机中，通过吹膜工艺制备得到所述耐候型聚乙烯薄膜，吹膜工艺为：加料段各区温度（℃）为90、110、130，熔融段各区温度（℃）为150、170、180，均化段各区温度（℃）为190、200、200，机头的温度为180℃，口模温度为170℃，吹胀比为1.8，牵伸比为3。
对比例2
一种耐候型聚乙烯薄膜，包括以下原料：LLDPE 1kg、耐老化母粒70g、复合热稳定剂6g、开口剂1.5g、马来酸酐接枝聚乙烯80g。
其中，所述LLDPE的密度为0.938g/cm3，熔融指数为3.3g/10min；所述复合热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的混合物，所述硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的质量比为10:4:2；
所述开口剂的制备方法如下：将4g油酸酰胺加入400mL无水乙醇中，搅拌溶解，接着加入100g纳米二氧化硅，在55℃下搅拌2.5h，随后旋转蒸发去除溶剂，球磨后过筛，得到油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅，即为开口剂。
所述耐老化母粒的制备方法，包括以下步骤：
将蒙脱土（15g）、2g γ-氨丙基三甲氧基硅烷、100g mLLDPE混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒、干燥，即得所述耐老化母粒。
一种耐候型聚乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配方称取原料，将LLDPE、耐老化母粒、复合热稳定剂、开口剂、马来酸酐接枝聚乙烯加入高速混合机中混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出造粒各段反应温度（℃）依次为170，180，190，210，210，200，190，接着干燥，得到耐候型聚乙烯母粒；
S2、将步骤S1中得到的耐候型聚乙烯母粒加入吹塑机中，通过吹膜工艺制备得到所述耐候型聚乙烯薄膜，吹膜工艺为：加料段各区温度（℃）为90、110、130，熔融段各区温度（℃）为150、170、180，均化段各区温度（℃）为190、200、200，机头的温度为180℃，口模温度为170℃，吹胀比为1.8，牵伸比为3。
将实施例1-3和对比例1-2制备得到的耐候型聚乙烯薄膜进行性能测试，其中拉伸强度和断裂伸长率根据标准GB/T 1040.1-2018进行测试，试样为2型试样，宽度为20mm，长度为250mm，厚度为100μm，拉伸速度为20mm/min；老化条件：紫外光强度300W/m2，老化温度60℃，老化时间168h。测试结果如下表1：
表1
从上表1中可以看出，本发明制备的耐候型聚乙烯薄膜不仅具有较高的初始拉伸强度的断裂伸长率，在经过紫外老化后，还能保持较高的力学性能，具有良好的耐候性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种耐候型聚乙烯薄膜，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：LLDPE 90-110份、耐老化母粒5-8份、复合热稳定剂0.4-0.8份、开口剂0.05-0.2份、马来酸酐接枝聚乙烯5-10份；
所述LLDPE的密度为0.915-0.938g/cm3，熔融指数为3.3-5g/10min；
其中，所述耐老化母粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将蒙脱土加入质量浓度为15-25%的硝酸溶液中，浸渍2-3h后过滤干燥，随后加入环己酮中，接着加入甲基丙烯酸甲酯，在20-30℃下搅拌1-2h，接着加入偶氮二异丁腈、二硫代氨基甲酸酯，在氮气气氛下进行搅拌反应，反应完成后过滤，得到改性蒙脱土；
（2）将步骤（1）中的改性蒙脱土加入环己酮中，随后加入甲基丙烯酸六氟异丙酯、偶氮二异丁腈、乙二胺，在氮气气氛下恒温反应，反应完成后加入甲醇沉淀，过滤，干燥，得到聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土；
（3）将步骤（2）中的聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、mLLDPE混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒、干燥，即得所述耐老化母粒；
所述复合热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的混合物；
所述开口剂为油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅，其制备方法为将油酸酰胺加入无水乙醇中，搅拌溶解，接着加入纳米二氧化硅，在50-60℃下搅拌2-3h，随后旋转蒸发去除溶剂，球磨后过筛，得到油酸酰胺修饰的纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅与油酸酰胺的质量比为100:3-5。
2.根据权利要求1所述的一种耐候型聚乙烯薄膜，其特征在于，所述复合热稳定剂中硬脂酸锌、硬脂酸钙和二月桂酸二正辛基锡的质量比为10:3-5:1-2。
3.根据权利要求1所述的一种耐候型聚乙烯薄膜，其特征在于，步骤（1）中所述蒙脱土、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、二硫代氨基甲酸酯的质量比为100:20-40:0.8-1.5:10-20；所述搅拌反应的温度为70-90℃，反应时间为5-9h。
4.根据权利要求1所述的一种耐候型聚乙烯薄膜，其特征在于，步骤（2）中所述改性蒙脱土、甲基丙烯酸六氟异丙酯、偶氮二异丁腈、乙二胺的质量比为130:20-40:1-2:10-20；所述恒温反应的温度为80-100℃，反应时间为3-7h。
5.根据权利要求1所述的一种耐候型聚乙烯薄膜，其特征在于，步骤（3）中所述聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸六氟异丙酯插层蒙脱土、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、mLLDPE的质量比为10-20:1-3:100。
6.一种如权利要求1-5任一项所述耐候型聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按配方称取原料，将LLDPE、耐老化母粒、复合热稳定剂、开口剂、马来酸酐接枝聚乙烯加入高速混合机中混合均匀，随后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，接着干燥，得到耐候型聚乙烯母粒；
S2、将步骤S1中得到的耐候型聚乙烯母粒加入吹塑机中，通过吹膜工艺制备得到所述耐候型聚乙烯薄膜；
其中，步骤S1中所述挤出造粒的温度为170-210℃；步骤S2中所述吹膜工艺为：加料段温度为90-130℃，熔融段温度为150-180℃，均化段温度为190-200℃，机头的温度为180℃，口模温度为170℃，吹胀比为1.2-2.5，牵伸比为2-3。
7.一种如权利要求1-5任一项所述耐候型聚乙烯薄膜在农用棚膜中的应用。
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