农膜用炭黑及其色母科制造技术

一种用于生产农用覆盖膜的炭黑及其色母料。该炭黑粒径为２０～３０ｎｍ，ＤＢＰ吸收值为８０～１２０ｃｍ＋［３］／１００ｇ，着色力为１００～１１０％，且含有占其重量２％以上的活性官能团。含有该炭黑的色母料可制成微米级厚度的农用覆盖膜，而且农膜的成本低，物理机械性能优，农膜用于种植多季庄稼后仍可完整回收，不污染土地。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是生产农用覆盖膜时使用的炭黑和含有这种炭黑的浓缩物-色母料。在低温季节或较冷地区，由于农作物栽培的需要，常使用无色透明或染色的塑料薄膜覆盖农作物。同无色透明或其它颜色的薄膜相比，把炭黑配合到低密度聚乙烯之类的树脂中，制成的黑色农用覆盖膜，更有实用经济价值而且用量最大。这种黑色农膜能吸收阳光提高地温，保持土壤湿度，抑制杂草滋生，同时，因加入了炭黑，使之强度增大，抗老化，延长使用寿命。黑色农膜的物理机械性能和成型加工性，都与炭黑在树脂中的分散状态密切相关。高耐磨炭黑、中超耐磨炭黑等普通炭黑，由于其粒子表面活性官能团不够丰富，同时树脂的亲和力不强，在树脂中分散不太均匀，导致黑色农膜的物理机械性能差，较容易破碎，难以成形加工成微米级厚度的薄膜。西欧、北美使用的黑色农膜厚度为0.03～0.06mm。日本专利特开昭61-192751号公报中，介绍了一种厚度为0.02mm的耐热农用覆盖膜。黑色农膜厚度较大，不容易降低生产成本，很不适合我国农村推广应用。要是黑色农膜作得太薄，又可能由于易损坏而散布在土壤中造成污染。本专利技术的一个目的是提供一种用于生产微米级厚度农用覆盖膜的炭黑。本专利技术的另一目的是提供一种用于生产微米级厚度农用覆盖膜的炭黑色母料。用粒径为20～30mm、邻苯二甲酸二丁酯(以下简记成DBP)为80～120cm3/100g，着色力为100～110%的普通炭黑，作为制取本专利技术农膜用炭黑的基础原料。把这种基础炭黑用风筛机、磁选机、微粒粉碎机等精制，减少炭黑的灰分、杂质含量。经过精制的基础炭黑，再放进回转式改性处理器中，在常温常压下利用改性剂对炭黑作表面改性处理。本专利技术中使用的改性剂为NO、NO2、硝酸、重铬酸钾、臭氧等。最好采用气态改性剂，以空气作为改性剂的载体。炭黑处理量与改性剂量的重量比应保证在20∶1～200∶1，最好是50∶1～150∶1，以便确保炭黑与改性剂在回转式改性处理器中充分接触。这样处理使炭黑含有占炭黑重量2%以上的羟基、羧基、内酯基等活性官能团，从而得到本专利技术的生产微米级厚度黑色农膜所需要的炭黑。由此可知，本专利技术用于生产农用覆盖膜的炭黑，具有粒径20～30mm，OBP吸收值80～120cm3/100g，着色力100～110%，而且含有占该炭黑重量2%以上的活性官能团。这样的粒径较小且结构不太高的炭黑，很有利于生产微米级厚度的农用覆盖膜。这种炭黑含有较多的活性官能团，加强了同聚乙烯类树脂的亲和性，容易与树脂结合并分散均匀，大大提高炭黑-树脂复合材料机械强度。把精制和表面改性处理得到的粒径20～30nm，OBP吸收值80～120cm3/100g，着色力100～110%，而且含有占炭黑重量2%以上的活性官能团的炭黑，用密封机、开炼机、混炼型双螺杆挤出机之类设备，同低密度聚乙烯或低密度聚乙烯与高密度聚乙烯的共混树脂等聚乙烯类树脂、及润滑剂、分散剂等添加剂混炼，制成炭黑占总重量20～60%的粒状或其它形式炭黑色母料。本专利技术中使用的添加剂量控制在占炭黑色母料总重量的5%以下。因此，本专利技术的用于生产农用覆盖膜的炭黑色母料，内含聚乙烯类树脂、炭黑、添加剂，炭黑量占色母料重量的20～60%，其特征在于所使用的炭黑是粒径20～30nm，OBP吸收值80～120cm3/100g，着色力100～110%，且含有占炭黑重量2%以上的活性官能团的炭黑，所使用的添加剂量占色母料重量的5%以下。制成的炭黑色母料，可以按照实际要求，与规定量的吹塑级聚乙烯例如低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等混炼，稀释到几倍至十几倍后，用通常的吹膜工艺，生产出厚度0.01mm以下的农用覆盖膜。使用本专利技术的农膜用炭黑及其色母料，与吹塑级聚乙烯聚合，能用常规吹膜工艺生产出比常用黑色农膜薄一半以上的微米级厚度的农用覆盖膜，大大减少农膜的生产成本;而且能使产品农膜表面光滑，厚薄均匀;还能保持农膜优良的机械强度、抗老化能力、耐热性等，该农膜用于种植3～4季庄稼后仍可完整回收，不污染土地。实施例把粒径25nm，OBP吸收值108cm3/100g，着色力100%的炉法炭黑，顺次经过风筛、磁选、微粒粉碎后，放入回转式改性处理器中，使炭黑与含有臭氧的气体充分接触，让炭黑中的羟基、羧基、内酯基等活性官能团含量提高到占炭黑重量的2.5%。经处理后的炭黑同熔融指数为2g/10分以上的低密度聚乙烯树脂按3∶7的比例配合，加入占重量4%的常用添加剂如润滑剂、分散剂等，使用混炼型双螺杆挤出机造粒，得到炭黑重量占总重量30%的农膜用炭黑色母粒。将10分重量的炭黑色母粒，同重量60分的低密度聚乙烯、25分线性低密度聚乙烯、5分高密度聚乙烯混炼稀释后，用中空吹塑成型法，制成了厚0.007～0.009mm的黑色农用覆盖膜。制成的黑色农膜按GB1040-79、HG2-167-65分别测出其物理机械性能结果如下。拉伸强度，NPa纵向18.44横向12.55扯断伸长率，%纵向317.5横向302.5直角撕裂强度，KN/a纵向98.3横向139.权利要求1.一种用于生产农用覆盖膜的炭黑，具有粒径20～30nn，OOP吸收值80～120cm3/100g，着色力100～110%，其特征在于含有占该炭黑重量2%以上的活性官能团。2.一种用于生产农用覆盖膜的炭黑色母料，内含聚乙烯类树脂、炭黑、添加剂，炭黑量占色母料重量的20～60%，其特征在于所使用的炭黑是具有粒径20～30nm，OBP吸收值80～120ca3/100g，着色力100～110%，含有占该炭黑重量2%以上的活性官能团的炭黑，所使用的添加剂量占色母料重量的5%以下。全文摘要一种用于生产农用覆盖膜的炭黑及其色母料。该炭黑粒径为20～30nm，DBP吸收值为80～120cm文档编号C08K9/04GK1066862SQ92104960公开日1992年12月9日 申请日期1992年6月18日 优先权日1992年6月18日专利技术者聂绪建, 毛子霖, 胡丽玲, 杨智勇, 陈正方 申请人:化学工业部炭黑工业研究设计所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产农用覆盖膜的炭黑，具有粒径２０～３０ｎｎ，ＯＯＰ吸收值８０～１２０ｃｍ↓［３］／１００ｇ，着色力１００～１１０％，其特征在于：含有占该炭黑重量２％以上的活性官能团。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂绪建，毛子霖，胡丽玲，杨智勇，陈正方，
申请(专利权)人：化学工业部炭黑工业研究设计所，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]