一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法，该聚乙烯复合材料包括聚乙烯树脂、防雾稳定剂，该防雾稳定剂包括界面改性剂、甲基苯基乙烯基硅橡胶、纳米碳酸钙材料、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂。本发明专利技术通过优化防雾稳定剂的配方，不存在防雾滴剂迁出的现象，提高聚乙烯的透气防雾的性能，防雾时效更长，同时制得的聚乙烯材料雾度低透明性好，耐老化耐候性优异，可长期在环境因素作用力学性能保持良好。力学性能保持良好。

【技术实现步骤摘要】
一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚乙烯材料领域，具体地，涉及一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]生产农用棚膜的原料主要是聚乙烯，棚膜多在我国北方的冬、春季使用。因为气候寒冷，大棚内外温度、湿度相差都较大，导致棚膜内壁上附有大量的雾滴。雾滴的危害：使光线发生折射，使薄膜的透光性大为降低；光线经水滴聚焦后折射到作物上，会将作物灼伤；细小的水滴会逐渐聚集变大，达到一定质量后会滴落至作物的花、茎、叶或果实上，使其枯烂，降低了作物的产量和质量；雾滴滴落时极易传播病菌，使棚室内的湿度增加，加之适宜的温度给许多病害的发生创造了合适的环境；棚内温度将随着雾珠蒸发而降低，减弱了大棚的保温效果。因此，消除雾滴的危害迫在眉睫，开发农用无滴膜有着极其重要的意义。
[0003]现有技术中出现了一些防雾滴母粒，例如：中国专利CN103881189A于2014年06月25日公开了一种聚乙烯膜用防雾滴母粒，该防雾滴母粒的组分中添加流滴剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸脂、椰子油酸二乙醇酰胺中的一种。流滴剂的添加，一方面，防止了形成雾状薄膜影响太阳光的透过；另一方面，防止了聚集水滴形成所谓“透镜”作用而烧伤农作物。但这种流滴剂都是一些小分子，这些小分子的加入往往都会存在易迁出、时效短，并且功能单一、容易出现雾滴、防雾滴时效短、使用寿命短等问题，无法满足农用棚膜的需要。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料及其制备方法。本专利技术通过优化防雾稳定剂的配方，提高聚乙烯薄膜的防雾透气性能，防雾时效更长，同时制得的聚乙烯材料雾度低透明性好，耐老化耐候性优异，可长期在高温光射下使用不变色，且力学性能保持良好。
[0005]为实现专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下
[0006]本专利技术提供一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料，包括下述重量份的原料：
[0007]聚乙烯树脂60
‑
95份；
[0008]防雾稳定剂5
‑
40份，优选15
‑
25份；
[0009]其中防雾稳定剂，重量份组成包括：
[0010]界面改性剂5
‑
30份，优选10
‑
20份；
[0011]甲基苯基乙烯基硅橡胶20
‑
50份，优选30
‑
50份；
[0012]纳米碳酸钙材料15
‑
25份，优选15
‑
20份；
[0013]偶联剂5
‑
20份，优选5
‑
10份；
[0014]抗氧剂3
‑
10份，优选3
‑
8份；
[0015]光稳定剂1
‑
10份，优选2
‑
5份。
[0016]进一步地，所述聚乙烯树脂选自低密度聚乙烯，密度范围0.910
‑
0.928g/cm3，优选熔体流动速率为0.5
‑
2g/10min的低密度聚乙烯，例如使用燕山石化生产的低密度聚乙烯LD150，密度为0.920g/cm3，熔体流动速率为0.8g/10min。
[0017]进一步地，所述界面改性剂选自乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物和/或乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物，优选乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物和乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物的混合物，混合质量比优选为1：0.8
‑
1.5，例如杜邦公司的乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物HALAR ECTFE(F
‑
30)和乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物Evaflex40W(VA:40％,MI:65)。在采用该混合物作为界面改性剂与聚乙烯材料共混制备薄膜材料时，极性组分优先被排斥在母粒表面的外层，从而使大棚薄膜外层表现出强极性，使薄膜超亲水；在有雾气的情况下，会在形成水滴之前，就会立刻顺着薄膜流下来，不会形成雾滴，不会对植物产生“透镜”作用，不会造成损伤。
[0018]进一步地，所述甲基苯基乙烯基硅橡胶选自中苯基硅橡胶；优选地，其中苯基含量为5
‑
40mol％，甲基含量3
‑
20mol％，乙烯基含量为0.1
‑
0.6mol％；更优选为分子量40
‑
80万，苯基含量为15
‑
25mol％，甲基含量8
‑
15mol％，乙烯基含量为0.16
‑
0.23mol％，例如可以使用安徽艾约塔硅油有限公司生产的IOTA
‑
120甲基苯基乙烯基硅橡胶。
[0019]进一步地，所述纳米碳酸钙材料粒度为10
‑
100nm，优选20
‑
40nm超细微碳酸钙，如安徽汇精活性碳酸钙303、305、306，源磊粉体轻质纳米超细碳酸钙等；亦可使用偶联剂改性的纳米碳酸钙，优选经偶联剂Y
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性后的纳米碳酸钙,例如石家庄大恒矿产的活性轻质碳酸钙：CCR
‑
4超细特白活性纳米碳酸钙。偶联剂改性作用减小了碳酸钙粒子的表面能和亲水性,提高纳米碳酸钙在聚乙烯基体中的分散性。
[0020]进一步地，所述偶联剂选自硅烷类偶联剂和硅氧烷类偶联剂中的任意一种或至少两种的组合，优选为7
‑
异氰酸丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
2丙基三甲氧基硅烷、Y
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷中的任意一种或至少两种的组合。偶联剂具有增强防雾稳定剂与基体相容性的作用。
[0021]进一步地，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合；优选为酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂(三[2,4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯)按照质量比例1:0.5
‑
1.5，优选1:0.8
‑
1形成的复配剂。
[0022]进一步地，所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂，具体的光稳定剂优选如巴斯夫的光稳定剂770、944。
[0023]本专利技术在低密度聚乙烯中添加高分子乙烯
‑
三氟氯乙烯嵌段共聚物和乙烯
‑
醋酸乙烯酯嵌段共聚物的混合物制成防雾滴稳定剂。嵌段共聚物中的极性嵌段部分由于电负性较大极易与硅橡胶中硅氧主链结构结合，而非极性的聚乙烯嵌段部分与甲基、苯基、乙烯基相容性强，因此硅橡胶的加入极易将嵌段共聚物在薄膜整体结构中形成“定向”网络结构，使亲水侧嵌段共聚物链较多地分布在薄膜壁侧。因此该结构不但具有较强的结合作用，提升薄膜稳定性，还更进一步通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防雾透气耐老化的透明聚乙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份原料：聚乙烯树脂60
‑
95份；防雾稳定剂5
‑
40份，优选15
‑
25份；其中防雾稳定剂，重量份组成包括：界面改性剂5
‑
30份，优选10
‑
20份；甲基苯基乙烯基硅橡胶20
‑
50份，优选30
‑
50份；纳米碳酸钙材料15
‑
25份，优选15
‑
20份；偶联剂5
‑
20份，优选5
‑
10份；抗氧剂3
‑
10份，优选3
‑
8份；光稳定剂1
‑
10份，优选2
‑
5份。2.根据权利要求1所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯树脂选自低密度聚乙烯，密度范围0.910
‑
0.928g/cm3；优选熔体流动速率为0.5
‑
2g/10min的低密度聚乙烯。3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯复合材料，其特征在于，所述界面改性剂选自乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物和/或乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物，优选乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物和乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物的混合物，混合质量比优选为1：0.8
‑
1.5；所述界面改性剂更优选为杜邦公司的乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物HALAR ECTFE(F
‑
30)和乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物Evaflex40W的混合物。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述甲基苯基乙烯基硅橡胶选自中苯基硅橡胶；优选地，其中苯基含量为5
‑
40mol％，甲基含量3
‑
20mol％，乙烯基含量为0.1
‑
0.6mol％；更优选为分子量40
‑
80万，苯基含量为15
‑
25mol％，甲基含量8
‑
15mol％，乙烯基含量为0.16
‑
0.23mol％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米碳酸钙材料粒度为10
‑
100nm，优选20
‑
40nm超细微碳酸钙，更优选安徽汇精活性碳酸钙303、305、306、源磊粉体轻质纳米超细碳酸钙；优选地所述纳米碳酸钙材料为偶联剂改性的纳米碳酸钙，优选偶联剂Y
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文俊，徐彦龙，李胜龙，李允升，蓝程程，张建新，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：