聚氯乙烯防霧無滴棚膜的製作方法

2023-10-18 02:06:14

專利名稱：：聚氯乙烯防霧無滴棚膜的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種冬季日光溫室和早春大棚的透明覆蓋材料，具體的說是一種能夠防止棚內霧氣發生，並使棚膜內表面凝結的水滴能夠迅速潤溼鋪展的聚氯乙烯防霧無滴棚膜。
背景技術：
：塑料棚膜具有透光和保溫等重要特性，因此被廣泛應用於農業，作為冬季溫室和早春大棚蔬菜生產的覆蓋物，它為解決我國北方地區冬春季吃新鮮蔬菜難的問題起到了非常重要的作用。隨著我國農業科技的日益發展，用戶對聚氯乙烯棚膜的功能要求也越來越高，不僅要求棚膜耐低溫、防老化、高強度，而且還要求具有良好的無滴和防霧的功能。使用普通聚氯乙烯棚膜的早春大棚或者越冬溫室由於特殊的棚室密閉環境，形成了適宜作物生長的封閉的高溼度小環境。在冬春季節溫室大棚內外的溫度和溼度相差很大，溫室內的水汽就會結露，細小的水珠就會密布於棚膜的內表面，這樣就會嚴重影響光線透過，降低光照強度，極大地影響了溫室氣溫和地溫的升溫速度，不利於棚內作物的生長。棚膜表面凝結的水珠也會滴落到作物上，使作物容易產生病害。而單純具有無滴功能的聚氯乙烯棚膜雖然解決了棚膜的流滴問題，但由於無滴劑遷移到棚膜表面後，降低了水的表面張力，使水分子很容易的逃逸到棚內空間，再加上日光溫室特殊的高溼度密閉環境，使用聚氯乙烯無滴棚膜的大棚或溫室在陰天或早晚揭放保溫被時，會產生強烈的霧氣，陰天環境霧氣甚至會終日不散，光透過率降低，棚內能見度下降，影響棚內勞作。由於棚內溼度大，霧氣很容易被作物吸附引起病害發生，增加了用戶農藥噴施頻率，增加了農民的勞動強度和經濟負擔，同時也對環境、食品安全構成了危害。現有的農用聚氯乙烯棚膜起到無滴功能助劑是以聚環氧乙烷及其衍生物、多元醇脂肪酸酯類為主的表面活性劑，在實際使用過程中，無滴功能助劑從棚膜內部遷移到棚膜表面，能夠較好的使凝結的水珠潤溼鋪展於棚膜表面，並沿著棚膜的內表面流下。但對於復配聚醚多元醇類的無滴功能助劑加入到聚氯乙烯棚膜配方後，會影響聚氯乙烯棚膜的使用壽命；對於主要使用多元醇脂肪酸酯類為主的無滴功能助劑由於復配技術、用量或者原料選用等問題，存在無滴持效期短、潤溼效果差的問題。現有的農用聚氯乙烯棚膜的防霧功能助劑主要是使用進口日本的有機氟表面活性劑來解決的，防霧效果能夠滿足使用要求，巿場反應良好。但日本有機氟防霧劑價格極高，棚膜噸成本增加很多，限制了具有防霧功能的農用聚氯乙烯棚膜的推廣和應用；也有應用有機硼表面活性劑作為防霧劑與無滴劑配合使用，方便了加工應用，但存在著防霧效果不理想的問題。
發明內容本發明的目的在於克服解決上述現有技術存在的問題，提供一種具有無滴防霧效果好、持效期長的農用聚氯乙烯棚膜。本發明的目的是這樣實現的本發明以聚氯乙烯樹脂為基體，在其中加入增塑劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑、複合無滴劑、有機矽防霧劑等，其中原料及其配比如下:tableseeoriginaldocumentpage5所述的PVC樹脂為SG2或SG3型樹脂；所述的鋇鎘鋅複合穩定劑是以十六碳脂肪酸或十八碳脂肪酸，經皂化、複分解反應而製成的片狀鋇鎘鋅複合穩定劑，其中Ba"含量為8.0-9.8%，Cd"含量為2.0~2.7%，Zn"含量為0.22~0.36%;所述的光穩定劑為二苯甲酮類紫外線吸收劑中的UV-9或ITV-531;所述的抗氧劑為酚類抗氧劑中的雙酚A或CA或1076;所述的著色劑為永固紫RL或酞菁藍BGS或永固黃HS2G;所述的複合無滴劑是以不同碳鏈長度的脂肪酸多元醇酯類的非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑按比例複合配製而成的，複合無滴劑及其製造方法記載公開在申請人的在先申請中，發明專利申請號為200610170808.X,其各組分和配比如下失水山梨醇酐硬脂酸倍半酯4~6份失水山梨醇酐棕櫚酸倍半酯4~6份二聚甘油不飽和脂肪酸酯6~10份陰離子表面活性劑0~2份。所述的防霧劑是一種有機矽表面活性劑，其分子結構如下CH3CH3CH3(CH3)3Si-(CH2—CH^CH2—丄一CH^(CH2—ji—CH^Si(CH3)3RR'R"其中R為甲基或其它烷基；R'為親水基團；R"可為環氧基、丙烯酸酯等改性基團；x、y、z為結構單元聚合數。本發明使用上述配方經過塑化、壓延、拉幅等生產工藝製造出聚氯乙烯防霧無滴棚膜，首先PVC樹脂經過篩選工序振動篩篩選；在研磨工序D0P、D0A、環氧大豆油、光穩定劑、抗氧劑、亞磷酸酯、白碳黑經過三輥研磨機研磨混合後，配製成混合漿，按配方比例將PVC樹脂、混合漿、複合無滴劑、防霧劑、鋇鎘鋅複合穩定劑、著色劑一起投入到捏合工序的高速混合機中高速混合，捏合好的物料經過密煉、開煉、擠濾、四輥壓延、拉幅、冷卻、收巻、包裝入庫。主要工序工藝參數如下篩選工序振動篩網為40-60目；研磨工序研磨漿通過80-100目銅網過濾；高速捏合捏合時間3-8分鐘，蒸氣壓為0.2密煉工序蒸氣壓為0.8-1.OMPa;開煉工序蒸氣壓為0.7-1.IMPa;擠濾工序過濾網為80-100目銅網；四輥壓延1*、2#輥溫為170-180°C3#、4#輥溫為180-195。C。0.5MPa圖1聚氯乙烯無滴防霧棚膜製造工藝流程圖本發明具有以下優點和積極效果1、本發明所述的農用聚氯乙烯棚膜複合無滴劑由於選用了不同類型的多元醇做親水基團，添加了陰離子表面活性劑，提高了復配表面活性劑的潤溼效率，有效提高了棚膜無滴性能的初期效果。使在聚氯乙烯棚膜表面凝結的小水滴迅速鋪展形成水膜，順棚膜內表面流下，提高了棚膜的透光率，增加了光照強度，有利於作物的光合作用，有利於提高棚溫，從而促進作物生長，減少病害發生。2、本發明的農用聚氯乙烯棚膜複合無滴劑在棚膜使用過程中無滴有效期長達8個月。釆用多種碳鏈長度和不同酯化度的表面活性劑的復配方案，避免了單一品種的無滴劑在初期效果和持久性效果的不均衡性，確保了無滴劑在使用的各階段無滴功能的完成，形成了無滴效果的良好協同效應。無滴有效期的延長能夠使棚膜的性能更好的適應作物生長的農藝要求，達到增產增收的效果。3、本發明使用的是有機矽防霧劑分子具有防霧效果好，防霧持久的特點，防霧期長達半年以上，使棚膜的性能更好的適應了作物生長的農藝要求，達到增產增收的效果。圖1為聚氯乙烯無滴防霧棚膜製造工藝流程圖具體實施方式實施例1表格1tableseeoriginaldocumentpage8一、複合無滴劑的製備(1)、失水山梨醇酐硬脂酸倍半酯將600kg硬脂酸和400kg山梨醇(100%純度)以及15kg燒鹼投入到反應釜中，待物料熔化後繼續加熱攪拌進行酯化反應，保持真空度-0.5MPa以下，反應溫度保持在210-220°C範圍內，反應時間一般9個小時左右。測定酸值為8mgKOH/g,之後加入了20kg硫酸(濃度為70%)並保溫2小時，生成失水山梨醇酐硬脂酸倍半酯，其分子結構如下,0、刀、H2OOC17H33OH+OH^r"CH，00C17H17n33OOC17H17n33(2)、失水山梨醇酐棕櫚酸倍半酯將550kg棕櫚酸和450kg山梨醇(100%純度)以及少18kg燒鹼投入到反應釜中，待物料熔化後繼續加熱攪拌進行酯化反應，反應工藝與上述失水山梨醇酐硬脂酸倍半酯的反應條件相同，反應時間為8小時。測定酸值為6mgK0H/g,之後加入了18kg硫酸(濃度為70%)並保溫2小時，生成失水山梨醇酐棕櫚酸倍半酯,其分子結構如下(3)、二聚甘油半飽和脂肪酸酯A、首先是二聚甘油的製備將500kg甘油加入到反應釜中，在15kg燒鹼作用下進行縮聚反應，加熱攪拌，保持真空度-0.5MPa以下，反應時間為20個小時左右。測定二聚甘油的羥值在1380mgKOH/g為反應終點，得到二聚甘油備用。分子結構如下CH2OHCHOHCH2—OCH2CHOHCH2OHB、將630kg二聚甘油和350kgC1Q-ds的半飽和脂肪酸RCOOH(碘值控制在小於45mgK0H/g,)加入到反應釜中，在15kg鹼性催化劑燒鹼作用下進行酯化反應，加熱攪拌，保持真空度-0.5MPa以下，酯化溫度200'C，反應時間為8個小時。測定半飽和脂肪酸二聚甘油酯的酸值，酸值3mgK0H/g以下為反應終點，得到半飽和脂肪酸二聚甘油酯。分子結構如下CH2OHCHOHCH2—OCH2CHOHCH2OOR(4)、在熔融狀態下將上述中間產物失水山梨醇酐硬脂酸倍半酯600kg、失水山梨醇酐棕櫚酸倍半酯400kg、半飽和脂肪酸二聚甘油酯800kg以及十二烷基硫酸鈉200kg，在熔融狀態下按比例均勻混和，即可得到農用聚氯乙烯棚膜複合無滴劑。複合無滴劑製備完畢待用。二、本發明產品的製備使用上述表格1中的配方原料，首先SG3型PVC樹脂經過篩選工序振動篩篩選，振動篩網為60目；在研磨工序D0P、DOA、環氧大豆油、UV-9、雙酚A、亞磷酸酯、白碳黑經過三輥研磨機研磨混合後，研磨漿通過100目銅網過濾，配製成混合漿；按配方比例將PVC樹脂、混合漿、複合無滴劑、防霧劑、鋇鎘鋅複合穩定劑、酞菁藍BGS—起投入到捏合工序的高速混合機中髙速混合捏合時間6分鐘，蒸氣壓為0.5MPa;捏合好的物料經過密煉(蒸氣壓為0.8Mpa)、開煉(蒸氣壓為O.詣Pa)、擠濾(過濾網為100目銅網)、四輥壓延(1#、2#輥溫為178°C,3*、4#輥溫為189°C。)、拉幅、冷卻、收卷、包裝入庫。實施例2表格2tableseeoriginaldocumentpage10一、複合無滴劑的製備製備方法同實施例l，複合無滴劑製備完畢待用。二、本發明產品的製備使用上述表格2中的配方原料，首先SG3型PVC樹脂經過篩選工序振動篩篩選振動篩網為60目；在研磨工序DOP、DOA、環氧大豆油、UV-531、CA、亞磷酸酯、白碳黑經過三輥研磨機研磨混合後，研磨漿通過100目銅網過濾，配製成混合漿；按配方比例將PVC樹脂、混合漿、複合無滴劑、防霧劑、鋇鎘鋅複合穩定劑、永固紫RL—起投入到捏合工序的高速混合機中高速混合，捏合時間6分鐘，蒸氣壓為0.4MPa;捏合好的物料經過密煉(蒸氣壓為1.OMPa)、開煉(蒸氣壓為0.9MPa)、擠濾(過濾網為100目銅網)、四輥壓延(1#、r輥溫為177°C，3#、4#輥溫為186°C)、拉幅、冷卻、收巻、包裝入庫。權利要求1.一種聚氯乙烯防霧無滴棚膜，其特徵在於該棚膜以聚氯乙烯樹脂為基體，在其中加入增塑劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑、複合無滴劑、有機矽防霧劑等，其中原料組成及其配比如下聚氯乙烯樹脂PVC100.00份鄰苯二甲酸二辛酯DOP38.00～45.00份己二酸二辛酯DOA4.00～10.00份環氧大豆油3.00～5.00份鋇鎘鋅複合穩定劑2.00～4.00份光穩定劑0.20～0.60份抗氧劑0.40～1.00份亞磷酸酯0.50～1.50份白碳黑SiO20.20～1.00份有機矽防霧劑0.50～1.50份複合無滴劑2.00～5.00份著色劑0.01～0.03份。2、根據權利要求書1所述的一種聚氯乙烯防霧無滴棚膜，其特徵在於a、所述的PVC樹脂為SG2或SG3型樹脂；b、所述的鋇鎘鋅複合穩定劑是以十六碳脂肪酸或十八碳脂肪酸，經皂化、複分解反應而製成的片狀鋇鎘鋅複合穩定劑，其中Ba"含量為8.0~9.8%，Cd"含量為2.0-2.7%,Zn"含量為0.22~0.36%;c、所述的光穩定劑為二苯甲酮類紫外線吸收劑中的UV-9或UV-531;d、所述的抗氧劑為酚類抗氧劑中的雙酚A或CA或1076;e、所述的著色劑為永固紫RL或酞菁藍BGS或永固黃HS2G;f、所述的複合無滴劑是以不同碳鏈長度的脂肪酸多元醇酯類的非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑按比例複合配製而成的，其各組分組成和配比如下失水山梨醇酐硬脂酸倍半酯4~6份失水山梨醇酑棕櫚酸倍半酯4~6份二聚甘油不飽和脂肪酸酯6~10長陰離子表面活性劑0~2份附表1膜反洗水和地表水源中有機物在不同分子量區間的比較總數量>30kDa30~10kDa10~3kDa3~1kDa<1kDa膜反洗水DOC(mg/L)5.732.490.740.170.611.72地表水源DOC(mg/L)4,570.230.320.760.822.43Rdoc1.2511.02.290.220.740.71注Rdoc:為膜反洗水DOC與地表水源水DOC的比值。附表2處理後的膜反洗水和地表水經氯化消毒後THMs的生成量T畫sCHC13CHBrCl2CHBr2ClCHBr3餘氯膜反洗水18212440.6'17.4ND0.4處理後的膜反洗水30.310.713.75.6ND0.4處理後的地表水源水70.330.121.319.0ND0.4注氯化消毒時間不小於30分鐘;地表水源水中為檢測到T服s;表中餘氯的單位為mg/L外，其餘指標的單位均為ng/L。全文摘要本發明涉及一種冬季日光溫室和早春大棚的透明覆蓋材料，具體的說是一種能夠防止棚內霧氣發生，並使棚膜內表面凝結的水滴能夠迅速潤溼鋪展的聚氯乙烯防霧無滴棚膜，該聚氯乙烯防霧無滴棚膜是以聚氯乙烯樹脂為基體，在其中加入增塑劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑、複合無滴劑、有機矽防霧劑等，經過壓延、拉幅等生產工藝步驟製備而成，具有無滴防霧效果好、持效期長，提高了棚膜的透光率，增加光照強度，有利於作物的光合作用，有利於提高棚溫，促進作物生長，減少病害發生等優點。文檔編號C08J5/18GK101225177SQ20071005523公開日2008年7月23日申請日期2007年1月16日優先權日2007年1月16日發明者傑孔,曹志強,李炳君,王慶斌,祝年鋒申請人:白山市喜豐塑業有限公司