一种PO膜涂覆液及其制备方法技术

一种PO膜涂覆液及其制备方法，属于高分子材料技术领域，所述PO膜涂覆液由聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、高模数硅酸盐、亲水性纳米二氧化硅、纤维素纳米晶、纳米纤维素晶须、水溶性硅树脂、分散剂、水性紫外线吸收剂UV

【技术实现步骤摘要】
一种PO膜涂覆液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种PO膜涂覆液及其制备方法，属于高分子材料


技术介绍

[0002]农业是国民经济的基础，随着高效农业的发展，对聚烯烃类农膜（PO膜）的需求量十分巨大。PO膜用作大棚棚膜时，当大棚内接近塑料薄膜表面的温度达到露点以下时，空气中的水汽达到饱和或过饱和时就会在其表面凝结成水滴而雾化。雾滴的存在会导致透光率下降，影响植物采光，另外水汽在棚内层冷凝成水滴，滴落在瓜果蔬菜上，使农作物糜烂或滋生病菌。因此具有流滴和消雾功能的PO膜成为农膜领域研究、制造和应用的热点，尤其是长效流滴防雾的PO膜，更是备受关注。
[0003]解决PO膜起雾滴水问题，一般采用内添加法和外涂覆法，内添加法是将具有表面活性的物质与聚烯烃树脂混合吹塑制成流滴棚膜，亲水的一端迁移到薄膜的表面，使水滴变成水膜达到防水滴的效果，但这种方法流滴消雾的持效期短，一般3~4个月左右。外涂覆法是将具有流滴消雾功能的涂覆液在PO膜表面涂覆成膜后，得到具有流滴消雾功能的PO膜。外涂覆法持效期较长，一般都在8个月以上，但这一持效期扔难以满足实际应用的需要，再者因为聚烯烃表面极性很弱，涂覆法所形成的流滴消雾膜和聚烯烃膜附着力小，持效期始终难以得到大幅度提高。
[0004]中国专利CN113956722A公开了一种PO膜流滴剂涂覆液及其生产工艺，以重量百分比计，由以下组分组成：纳米铝溶胶15
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45%、纳米二氧化硅12
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15%、海藻酸钠11
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13%、聚乙烯吡咯烷酮8
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12%、成膜剂2
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8%、抗氧剂0.5
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2%、紫外吸收剂1.5
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3.5%、分散剂3
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5%、余量的纯水。该专利制备出的涂覆液干燥后形成的膜，虽然具有较小的接触角，但随着时间的推移，接触角增大的速度比较快，说明该涂覆液在流滴防雾功能方面的持久性并不好。
[0005]中国专利CN112280335A公开了一种PO膜涂覆液及其制备方法，该PO膜涂覆液以重量百分比计，由以下组分组成：纳米铝溶胶10
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50%；表面活性剂5
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15%；成膜剂1
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10%；余量的纯水；纳米铝溶胶的粒径为30
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100nm；表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、尼纳尔6501、聚氧乙烯醚、乳化剂OP系列、烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少两种。该专利得到的PO膜涂覆液接触角随时间延长，增加的速度比较快，也难以做到持久的流滴防雾性能。
[0006]以上可以看到，目前PO膜涂覆液仍存在附着力差、流滴防雾性能难以持久的缺点，因此开发具有持久流滴防雾性能的PO膜涂覆液对农膜行业意义重大。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供 一种PO膜涂覆液及其制备方法，实现以下专利技术目的：制备出附着力高、流滴防雾性能持久的PO膜涂覆液。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取以下技术方案： 一种PO膜涂覆液及其制备方法，所述PO膜涂覆液的具体配方为，以重量份计：
聚乙烯吡咯烷酮45~70份、聚乙烯醇10~20份、聚乙烯亚胺3~9份、高模数硅酸盐8~15份、亲水性纳米二氧化硅1~4份、纤维素纳米晶0.5~0.8份、纳米纤维素晶须0.4~1份、水溶性硅树脂2~5份、分散剂1~2份、水性紫外线吸收剂 UV
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106
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0.1~0.2份、抗氧剂XH
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245
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0.1~0.3份、去离子水
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140~170份；所述高模数硅酸盐为硅酸钾或偏硅酸钠；所述硅酸钾的模数为2.5~3.5；所述偏硅酸钠的模数为3~4.5；所述亲水性纳米二氧化硅的粒径为1~30nm；所述纤维素纳米晶的直径为3~10nm，长度为50~150nm；所述纳米纤维素晶须的直径为10~40nm，长度为100~200nm；所述水溶性硅树脂粘度为500~3000mPa
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s；所述分散剂为十八烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、椰油基羟丙基磺基甜菜碱、硬脂基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱中的一种；以下是对上述技术方案的进一步改进：PO膜涂覆液的制备按 PO膜涂覆液以重量份计的具体配方，先将去离子水、分散剂、亲水性纳米二氧化硅、纤维素纳米晶、纳米纤维素晶须、水性紫外线吸收剂 UV
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106、抗氧剂XH
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245放入带有高速剪切分散桨的混合釜内，在15000~30000转/分的分散速率下，高速剪切分散4~7小时后，将分散速率降至10000~14000转/分，再依次加入水溶性硅树脂、高模数硅酸盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺，继续高速剪切分散2~5小时后，出料，得到PO膜涂覆液。
[0009]与现有技术相比，本专利技术取得以下有益效果：1、本专利技术通过加入高模数硅酸盐制备出了有机
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无机杂化的PO膜涂覆液，其中高模数硅酸盐能够显著提升PO涂覆液固化膜的耐擦伤性能，同时提升固化膜的内聚能，使固化膜与PO膜的粘接力更强，进而大幅提升PO涂覆液固化膜流滴防雾的性能；2、本专利技术加入的纤维素纳米晶和纳米纤维素晶须两种强亲水性物质，能够大幅提升PO涂覆液固化膜的亲水性，这两种物质与亲水性纳米二氧化硅有一定的尺寸互补效应，使整个固化膜表面充斥着亲水官能团，进而能够大幅降低接触角，同时纤维素纳米晶和纳米纤维素晶须含有的大量羟基基团能够提供强氢键作用，这进一步增强了固化膜的内聚力，使固化膜的流滴防雾功能具有持久性；3、本专利技术通过加入水溶性硅树脂来提高PO涂覆液固化膜与PO膜的附着力，这样大幅度提升了PO涂覆液固化膜的流滴持久性和耐擦伤性能；
4、本专利技术加入的磺基甜菜碱类物质，能够促进亲水性纳米二氧化硅、纤维素纳米晶和纳米纤维素晶须三种物质的分散均匀性，进而保证了PO涂覆液固化膜结构的均一性，才能最终得到具有持久流滴防雾性能的产品；5、本专利技术制备的PO涂覆液所得到的固化膜，在24h到240d内其静态接触角为5.5
°
~35.3
°
，初滴性13~16秒，流滴持久性84~91天，耐擦伤性1.7~2.6%。
具体实施方式
[0010]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0011]实施例1： 一种PO膜涂覆液的制备方法所述PO膜涂覆液的具体配方为，以重量份计：聚乙烯吡咯烷酮60份、聚乙烯醇18份、聚乙烯亚胺7份、高模数硅酸盐13份、亲水性纳米二氧化硅3份、纤维素纳米晶0.7份、纳米纤维素晶须0.8份、水溶性硅树脂3份、分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PO膜涂覆液，其特征在于：所述PO膜涂覆液的具体配方为，以重量份计：聚乙烯吡咯烷酮45~70份、聚乙烯醇10~20份、聚乙烯亚胺3~9份、高模数硅酸盐8~15份、亲水性纳米二氧化硅1~4份、纤维素纳米晶0.5~0.8份、纳米纤维素晶须0.4~1份、水溶性硅树脂2~5份、分散剂1~2份、水性紫外线吸收剂 UV
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106
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0.1~0.2份、抗氧剂XH
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0.1~0.3份、去离子水
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140~170份；所述高模数硅酸盐为硅酸钾或偏硅酸钠；所述分散剂为十八烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、椰油基羟丙基磺基甜菜碱、硬脂基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱中的一种。2.根据权利要求1所述的PO膜涂覆液，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐蕾，冯奇，耿宗亮，孙金荣，
申请(专利权)人：山东森博斯特塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：