一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜及其制备方法，是利用改性聚乙烯树脂吹塑成型而得，所述改性聚乙烯树脂是以乙烯单体、单体丙烯酸甲酯、丙烯腈单体、复合纳米材料、5

【技术实现步骤摘要】
一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于地膜制备
，具体涉及一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]地膜覆盖技术从上世纪开始兴起，并快速在全球范围得到普及，我国作为农业大国，地膜覆盖技术也在我国得到了大力推广。地膜覆盖的优点很多，具体如下：1、减轻雨水打击，防止冲刷，减少结块形成；2、有效减少土壤水分的蒸发，天旱保墒，雨后提墒，促进作物对水分的吸收和生长发育，提高土壤水分的利用效率；3、能使土壤保持适宜的温度、湿度，使地温下降慢、持续时间长，利于肥料的腐熟和分解，提高土地肥力，增产丰收。
[0003]总之，地膜覆盖成本低，使用方便，增产幅度大，是一项既能防止水土流失，又能提高作物产量的常用措施。
[0004]聚乙烯地膜是最常见的地膜种类，目前，我国已经成为世界上使用聚乙烯地膜最多的国家，聚乙烯地膜在给我国农业发展带来巨大收益的同时，也给生态环境带来了严重的白色污染。为了减少聚乙烯地膜对环境的污染，人们近年来开始研究可降解地膜，但是可降解地膜的原料价格相对较高，导致可降解地膜的使用成本非常高，短期内很难大范围推广使用。那么“一膜用两年”和地膜回收利用不失为一种折中之法，也就是说提高地膜的使用年限并回收利用，如此一来也可减少地膜对环境的污染。
[0005]但是现有的地膜厚度偏低，初始强度也不高，在使用很短时间后就会出现老化开裂，待收获一茬作物后已经支离破碎，根本不可能继续使用，也无法回收。目前市场上的聚乙烯吹塑地膜，不加耐候剂的情况下耐老化时间仅为50天，加耐候剂的情况下耐老化时间也不过80～120天，根本无法实现长时间使用。
[0006]另外，在制备地膜过程中加入的耐候剂通常极性较大，而聚乙烯极性较小，故耐候剂在聚乙烯体系中的分散性较差，导致地膜强度变差，又会对地膜的使用寿命造成负面影响。
[0007]专利申请CN107459700A公开了一种地膜，是由至少一条黑色带和至少一条白色带组成黑白相间配色地膜，所述地膜的黑色带母料包含如下重量份的原料：黑色除草专用母料10份，聚乙烯78份，聚乙烯高压5份，耐老化专用母料2份，美国美孚茂金属5份；所述地膜的白色带母料包含如下重量份的原料：聚乙烯83份，聚乙烯高压7份，耐老化专用母料4份，美国美孚茂金属6份。与普通单色地膜相比，该地膜既能调节地温，使温度更加适应作物的生长，大大提高了地膜增温、保墒、除草功效；又使作物出苗提早2～5天，产量提高8～10%，提高了作物出苗以及生长的整齐度；同时也使得该地膜使用后的回收率提高15～20%。但是，该地膜的回收率完全无法满足长时间使用的需求，强度和耐老化性一般。
[0008]专利CN1296423C公开了一种纳米材料改性聚乙烯地面覆盖薄膜，是由如下份数的
组分的原料制成的：聚乙烯树脂1～98，纳米级碳酸钙改性材料1～50，加工助剂0.03～5。该专利仅仅依靠纳米级碳酸钙改性材料提高薄膜性能，强度和耐老化性一般，也无法满足长时间使用的需求。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜及其制备方法，厚度高，强度高，耐老化性能好，长时间使用后可整体回收，大大降低了对生态环境的污染。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜，是利用改性聚乙烯树脂吹塑成型而得，所述的改性聚乙烯树脂是通过以下重量份的原料制成的：乙烯单体300～320份，单体丙烯酸甲酯1～2份，丙烯腈单体0.8～1份，复合纳米材料1.5～2.5份，5
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巯基苯并咪唑锰配合物0.8～1份；其中，所述复合纳米材料是以碳纳米管为原料，先负载防老剂，再利用纳米二氧化铈包覆以及甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行改性处理而得；所述地膜的厚度为0.020～0.023mm。
[0011]优选的，5
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巯基苯并咪唑锰配合物是通过以下方法制备得到的：先将5
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巯基苯并咪唑均匀分散于其6～8倍重量的甲醇中，加热至45～55℃，在保温条件下逐滴滴加质量浓度20～30%硝酸锰（Ⅱ）水溶液，滴加结束后保温搅拌20～30分钟，自然冷却至室温，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得；其中，5
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巯基苯并咪唑与硝酸锰（Ⅱ）水溶液所含硝酸锰（Ⅱ）的摩尔比为1：0.43～0.46。
[0012]优选的，以重量份计，复合纳米材料是通过以下方法制备得到的：（A）先将1份碳纳米管加入5～7份混酸溶液中，200～300W超声波振荡2～3小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，得到酸化碳纳米管，接着将酸化碳纳米管加入5～7份10～12g/L防老剂溶液中，200～300W超声波振荡2～3小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，得到负载防老剂的碳纳米管；（B）再将负载防老剂的碳纳米管超声分散于6～8份无水乙醇中，加入2～2.5份氯化铈，搅拌混匀，接着逐滴滴加0.5～0.7份乙酰丙酮，密封搅拌均匀，静置20～30分钟，离心取沉淀，洗涤，干燥，得到包覆碳纳米管；（C）然后将包覆碳纳米管超声分散于8～10份体积浓度70～80%乙醇水溶液中，接着加入0.5～0.7份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌混匀，加热至回流，保温搅拌5～7小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得所述的复合纳米材料。
[0013]进一步优选的，步骤（A）中，所述混酸溶液是将质量浓度98%浓硫酸与质量浓度65%浓硝酸按照体积比3：1均匀混合而得。
[0014]进一步优选的，步骤（A）中，所述防老剂溶液是将防老剂搅拌分散于乙酸乙酯中而得，所述防老剂为防老剂B225（购自南通新长化学有限公司）与受阻胺光稳定剂783（购自武汉海山科技有限公司）按照质量比1：1.2～1.5混合而得。
[0015]上述一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜的制备方法，具体步骤如下：（1）在三乙基铝、四氯化钛、仲丁基氯化镁和二苯基二乙氧基硅烷的催化作用下，配方量的乙烯单体、单体丙烯酸甲酯、丙烯腈单体、复合纳米材料和5
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巯基苯并咪
唑锰配合物聚合反应，得到改性聚乙烯树脂；（2）然后以改性聚乙烯树脂为原料，多流道吹塑成型，牵引，冷却，卷取，包装，即得；其中，多流道采用7～8流道，吹塑成型时的模头压缩比为4.0～4.5，吹胀比为2.5～3.0。
[0016]优选的，步骤（1）的具体方法为：先向抽真空的聚合反应釜中加入正庚烷和二苯基二乙氧基硅烷，搅拌加热至65～75℃，接着加入三乙基铝、四氯化钛、仲丁基氯化镁，搅拌混匀，加热至85～95℃，加入配方量的单体丙烯酸甲酯、丙烯腈单体、复合纳米材料和5
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巯基苯并咪唑锰配合物，搅拌混匀，持续通入配方量的乙烯单体，保温搅拌反应，冷却，蒸馏除去正庚烷，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜，其特征在于，是利用改性聚乙烯树脂吹塑成型而得，所述的改性聚乙烯树脂是通过以下重量份的原料制成的：乙烯单体300～320份，单体丙烯酸甲酯1～2份，丙烯腈单体0.8～1份，复合纳米材料1.5～2.5份，5
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巯基苯并咪唑锰配合物0.8～1份；其中，所述复合纳米材料是以碳纳米管为原料，先负载防老剂，再利用纳米二氧化铈包覆以及甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行改性处理而得；所述地膜的厚度为0.020～0.023mm。2.根据权利要求1所述的一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜，其特征在于，5
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巯基苯并咪唑锰配合物是通过以下方法制备得到的：先将5
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巯基苯并咪唑均匀分散于其6～8倍重量的甲醇中，加热至45～55℃，在保温条件下逐滴滴加质量浓度20～30%硝酸锰（Ⅱ）水溶液，滴加结束后保温搅拌20～30分钟，自然冷却至室温，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得；其中，5
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巯基苯并咪唑与硝酸锰（Ⅱ）水溶液所含硝酸锰（Ⅱ）的摩尔比为1：0.43～0.46。3.根据权利要求1所述的一种高强度加厚复合耐老化长寿地膜，其特征在于，以重量份计，复合纳米材料是通过以下方法制备得到的：（A）先将1份碳纳米管加入5～7份混酸溶液中，200～300W超声波振荡2～3小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，得到酸化碳纳米管，接着将酸化碳纳米管加入5～7份10～12g/L防老剂溶液中，200～300W超声波振荡2～3小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，得到负载防老剂的碳纳米管；（B）再将负载防老剂的碳纳米管超声分散于6～8份无水乙醇中，加入2～2.5份氯化铈，搅拌混匀，接着逐滴滴加0.5～0.7份乙酰丙酮，密封搅拌均匀，静置20～30分钟，离心取沉淀，洗涤，干燥，得到包覆碳纳米管；（C）然后将包覆碳纳米管超声分散于8～10份体积浓度70～80%乙醇水溶液中，接着加入0.5～0.7份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌混匀，加热至回流，保温搅拌5～7小时，离心取沉淀，洗涤，干燥，即得所述的复...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑淑莹，屈鸿，刘俊岩，姜世华，刘涛，姜海，
申请(专利权)人：甘肃济洋塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：