本發(fā)明屬于材料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法。
背景技術(shù):
:我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)一直被各界所關(guān)注,農(nóng)膜作為重要的生產(chǎn)資料,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。近年來(lái),“三農(nóng)”問題始終是重中之重,政府部門進(jìn)一步加大了強(qiáng)農(nóng)富農(nóng)惠農(nóng)政策的力度,奮力奪取農(nóng)業(yè)的好收成,這給農(nóng)膜行業(yè)提供了良好的機(jī)遇與發(fā)展環(huán)境。但與此同時(shí),我國(guó)農(nóng)膜行業(yè)進(jìn)入門檻低,九成以上農(nóng)膜企業(yè)都是缺乏技術(shù)與投入的小型企業(yè),這導(dǎo)致了充斥市場(chǎng)的大多是作坊式企業(yè)生產(chǎn)的劣質(zhì)農(nóng)膜,高檔農(nóng)膜占有率極其低下。產(chǎn)品市場(chǎng)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于不平衡的發(fā)展?fàn)顟B(tài),不僅造成了資源的極度浪費(fèi),而且限制著企業(yè)對(duì)于新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)。以PE農(nóng)膜為例,尤其是針對(duì)西北地區(qū)來(lái)說(shuō),干旱半干旱地方較多,空氣干燥等特殊的地理環(huán)境條件下,使農(nóng)膜易于電荷沉積,透光性變差,改善農(nóng)膜的抗靜電能力,增加可見光的透過(guò)率成為改性農(nóng)膜的研究重點(diǎn)。眾所周知,農(nóng)膜在植物生長(zhǎng)過(guò)程中起到了非常重要的作用,特別是在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收中發(fā)揮著不可替代的巨大作用,是當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的生產(chǎn)資料。然而,用于生產(chǎn)農(nóng)膜的塑料(如:PE、EVA、POM等)屬于非極性樹脂,具有強(qiáng)電絕緣性,在加工和使用過(guò)程中由于摩擦而產(chǎn)生靜電荷,又因無(wú)法泄漏而積聚,使農(nóng)膜在鋪設(shè)時(shí)產(chǎn)生障礙,使用時(shí)由于大量的靜電聚集,使農(nóng)膜易于附著大量的灰塵,降低透光性。現(xiàn)有抗靜電農(nóng)膜大多使用油性有機(jī)類添加劑,容易遷移、揮發(fā),使農(nóng)膜的長(zhǎng)久抗靜電性能不能實(shí)現(xiàn)。因此,開發(fā)一種長(zhǎng)效抗靜電高透明農(nóng)膜具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。銻摻雜二氧化錫(ATO)以其靈敏度高、色淺透明、耐高溫、耐腐蝕及機(jī)械穩(wěn)定性好的特點(diǎn)在氣敏元件、催化領(lǐng)域、導(dǎo)電抗靜電、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛯?dǎo)電填料。近年來(lái),國(guó)內(nèi)農(nóng)膜行業(yè)快速發(fā)展,隨著行業(yè)間的激烈競(jìng)爭(zhēng)、企業(yè)對(duì)利潤(rùn)最大化的渴求和環(huán)保、耐用性呼聲的提高,對(duì)安全環(huán)保和高效型農(nóng)膜產(chǎn)品的需求量將會(huì)迅速增長(zhǎng)。但是,目前國(guó)內(nèi)對(duì)塑料抗靜電的研究還滯留在實(shí)驗(yàn)研究階段,只有通過(guò)技術(shù)研發(fā),盡快投產(chǎn)高性能的農(nóng)膜產(chǎn)品,才能提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)品附加值?;阡R摻雜二氧化錫(ATO)自身的優(yōu)點(diǎn)將其作為添加劑與延展性好的PE材料配合制備農(nóng)膜,不但能增強(qiáng)PE農(nóng)膜抗靜電性,還能利用ATO本身的藍(lán)灰色和對(duì)可見光的選擇透過(guò)性,改善PE農(nóng)膜的透光性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法,采用PE為制備農(nóng)膜主材料,納米ATO粉體作為添加劑,能有效增強(qiáng)PE農(nóng)膜抗靜電性和透光性。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法,具體按照以下步驟實(shí)施:步驟1、按質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:載體樹脂97.65%~99.25%,納米銻摻雜二氧化錫(納米ATO)0.1%~0.5%,2,4-二叔丁基苯酚0.2%~1.0%,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.1%~0.5%,硅烷偶聯(lián)劑0.05%,光穩(wěn)定劑0.3%,以上組分的含量總和為100%;步驟2、利用步驟1中稱取的原料制備抗靜電增透母粒;步驟3、分別稱取基料樹脂和經(jīng)步驟2得到的抗靜電增透母粒,將稱取的基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆?,再經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:在步驟1中:載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦;硅烷偶聯(lián)劑具體采用的是KH560。步驟2具體按照以下步驟實(shí)施:步驟2.1、將步驟1中稱取的納米銻摻雜二氧化錫、光穩(wěn)定劑以及硅烷偶聯(lián)劑混合在一起,形成混合物;步驟2.2、將經(jīng)步驟2.1形成的混合物添加到高速混合機(jī)中,待充分混合均勻后得到改性納米銻摻雜二氧化錫;步驟2.3、將經(jīng)步驟2.2得到的改性納米銻摻雜二氧化錫與步驟1中稱取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯及載體樹脂混合,得到抗靜電母粒前驅(qū)物;步驟2.4、將經(jīng)步驟2.3得到的抗靜電母粒前驅(qū)物添加到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,用擠出成型法擠出造粒,得到抗靜電增透母粒。在步驟2中:載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦;硅烷偶聯(lián)劑采用的是KH560。步驟3具體按照以下步驟實(shí)施:步驟3.1、按質(zhì)量百分比分別稱取基料樹脂、經(jīng)步驟2的得到的抗靜電增透母粒:基料樹脂為80%~90%,抗靜電增透母粒為10%~20%,以上組分的含量總和為100%;步驟3.2、將步驟3.1中稱取的基料樹脂和抗靜電增透母粒添加到攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌,使基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆颍玫交旌狭?;步驟3.3、將經(jīng)步驟3.2得到混合料添加到吹塑機(jī)中,經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜。步驟3中的基料樹脂采用的是線型低密度聚乙烯。步驟3的吹塑薄膜過(guò)程中,吹塑機(jī)內(nèi)的溫度控制為170℃~190℃,轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)~700轉(zhuǎn)。本發(fā)明的有益效果在于:(1)本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、便于控制,生產(chǎn)原料易于獲取,非常適合批量生產(chǎn)。(2)在本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法中,采用延展性好的PE為農(nóng)膜主材料,并將導(dǎo)電性好的納米ATO粉體作為添加劑,這樣之別出的農(nóng)膜不但能增強(qiáng)抗靜電性,還能利用ATO本身的藍(lán)灰色和對(duì)可見光的選擇透過(guò)性,改善PE農(nóng)膜的透光性。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法中制備抗靜電增透母粒的工藝流程圖;圖2是本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法中抗靜電增透母粒與基料樹脂共混的工藝流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法,具體按照以下步驟實(shí)施:步驟1、按質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:載體樹脂97.65%~99.25%,納米銻摻雜二氧化錫(納米ATO)0.1%~0.5%,2,4-二叔丁基苯酚0.2%~1.0%,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.1%~0.5%,硅烷偶聯(lián)劑0.05%,光穩(wěn)定劑0.3%,以上組分的含量總和為100%;載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯(LLDPE);光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦(TiO2);硅烷偶聯(lián)劑具體采用的是KH560。步驟2、利用步驟1中稱取的原料制備抗靜電增透母粒,將其作為抗靜電增透劑在步驟3中使用,其工藝流程如圖1所示,具體按照以下步驟實(shí)施:步驟2.1、將步驟1中稱取的納米銻摻雜二氧化錫、光穩(wěn)定劑以及硅烷偶聯(lián)劑混合在一起,形成混合物;步驟2.2、將經(jīng)步驟2.1形成的混合物添加到高速混合機(jī)中,待充分混合均勻后得到改性納米銻摻雜二氧化錫;步驟2.3、將經(jīng)步驟2.2得到的改性納米銻摻雜二氧化錫與步驟1中稱取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯及載體樹脂混合,得到抗靜電母粒前驅(qū)物;步驟2.4、將經(jīng)步驟2.3得到的抗靜電母粒前驅(qū)物添加到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,用擠出成型法擠出造粒,得到抗靜電增透母粒。步驟3、分別稱取基料樹脂和經(jīng)步驟2得到的抗靜電增透母粒;將稱取的基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆?,再經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜,如圖2所示,具體按照以下步驟實(shí)施:步驟3.1、按質(zhì)量百分比分別稱取基料樹脂、經(jīng)步驟2的得到的抗靜電增透母粒:基料樹脂為80%~90%,抗靜電增透母粒為10%~20%,以上組分的含量總和為100%;基料樹脂采用的是線型低密度聚乙烯(LLDPE);步驟3.2、將步驟3.1中稱取的基料樹脂和抗靜電增透母粒添加到攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌,使基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆颍玫交旌狭?;步驟3.3、將經(jīng)步驟3.2得到混合料添加到吹塑機(jī)中,經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜;在吹塑薄膜過(guò)程中,吹塑機(jī)內(nèi)的溫度控制為170℃~190℃,轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)~700轉(zhuǎn)。對(duì)得到的納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜進(jìn)行拉伸性能、導(dǎo)電性、光透過(guò)性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果分別如下:(1)拉伸性能測(cè)試:根據(jù)五組拉伸性能測(cè)試結(jié)果表明:利用本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法得到的農(nóng)膜,其拉伸強(qiáng)度均比較高,具體詳見表1;表1納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜拉伸性能測(cè)試表編號(hào)012345拉伸強(qiáng)度(MPa)0.8321.2841.9842.8082.2322.155(2)導(dǎo)電性測(cè)試,具體詳見表2;表2納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜導(dǎo)電性能測(cè)試表編號(hào)012345電導(dǎo)率(s/cm)76.7478.2678.4178.9879.0979.35由表2可以看出:利用本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法得到的農(nóng)膜,其抗靜電能力得到了明顯的改善。(3)光透過(guò)性測(cè)試,具體詳見表3;表3納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜光透過(guò)性測(cè)試表由表3可以看出:利用本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法得到的農(nóng)膜,其透光性明顯改善,對(duì)于可見光的透過(guò)率有所提高。實(shí)施例1按質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:載體樹脂99.25%,納米銻摻雜二氧化錫0.1%,2,4-二叔丁基苯酚0.2%,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.1%,硅烷偶聯(lián)劑0.05%,光穩(wěn)定劑0.3%,以上組分的含量總和為100%;其中,載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦;硅烷偶聯(lián)劑具體采用的是KH560;將稱取的納米銻摻雜二氧化錫、光穩(wěn)定劑以及硅烷偶聯(lián)劑混合在一起,形成混合物;將形成的混合物添加到高速混合機(jī)中,待充分混合均勻后得到改性納米銻摻雜二氧化錫;將得到的改性納米銻摻雜二氧化錫與稱取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯及載體樹脂混合,得到抗靜電母粒前驅(qū)物;將得到的抗靜電母粒前驅(qū)物添加到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,用擠出成型法擠出造粒,得到抗靜電增透母粒;按質(zhì)量百分比分別稱取基料樹脂、得到的抗靜電增透母粒:基料樹脂為80%,抗靜電增透母粒為20%,以上組分的含量總和為100%;基料樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;將稱取的基料樹脂和抗靜電增透母粒添加到攪拌機(jī)中進(jìn)行高速攪拌,使基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆?,得到混合料;將得到混合料添加到吹塑機(jī)中,經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜;其中,在吹塑薄膜過(guò)程中,吹塑機(jī)內(nèi)的溫度控制為170℃,轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)。實(shí)施例2按質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:載體樹脂98.85%,納米銻摻雜二氧化錫0.2%,2,4-二叔丁基苯酚0.4%,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.2%,硅烷偶聯(lián)劑0.05%,光穩(wěn)定劑0.3%,以上組分的含量總和為100%;其中,載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦;硅烷偶聯(lián)劑具體采用的是KH560;將稱取的納米銻摻雜二氧化錫、光穩(wěn)定劑以及硅烷偶聯(lián)劑混合在一起,形成混合物;將形成的混合物添加到高速混合機(jī)中,待充分混合均勻后得到改性納米銻摻雜二氧化錫;將得到的改性納米銻摻雜二氧化錫與稱取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯及載體樹脂混合,得到抗靜電母粒前驅(qū)物;將得到的抗靜電母粒前驅(qū)物添加到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,用擠出成型法擠出造粒,得到抗靜電增透母粒;按質(zhì)量百分比分別稱取基料樹脂、得到的抗靜電增透母粒:基料樹脂為85%,抗靜電增透母粒為15%,以上組分的含量總和為100%;基料樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;將稱取的基料樹脂和抗靜電增透母粒添加到攪拌機(jī)中進(jìn)行高速攪拌,使基料樹脂與抗靜電增透母粒混合均勻,得到混合料;將得到混合料添加到吹塑機(jī)中,經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜;其中,在吹塑薄膜過(guò)程中,吹塑機(jī)內(nèi)的溫度控制為180℃,轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)。實(shí)施例3按質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:載體樹脂98.45%,納米銻摻雜二氧化錫0.3%,2,4-二叔丁基苯酚0.6%,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.3%,硅烷偶聯(lián)劑0.05%,光穩(wěn)定劑0.3%,以上組分的含量總和為100%;其中,載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦;硅烷偶聯(lián)劑具體采用的是KH560;將稱取的納米銻摻雜二氧化錫、光穩(wěn)定劑以及硅烷偶聯(lián)劑混合在一起,形成混合物;將形成的混合物添加到高速混合機(jī)中,待充分混合均勻后得到改性納米銻摻雜二氧化錫;將得到的改性納米銻摻雜二氧化錫與稱取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯及載體樹脂混合,得到抗靜電母粒前驅(qū)物;將得到的抗靜電母粒前驅(qū)物添加到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,用擠出成型法擠出造粒,得到抗靜電增透母粒;按質(zhì)量百分比分別稱取基料樹脂、得到的抗靜電增透母粒:基料樹脂為90%,抗靜電增透母粒為10%,以上組分的含量總和為100%;基料樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;將稱取的基料樹脂和抗靜電增透母粒添加到攪拌機(jī)中進(jìn)行高速攪拌,使基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆?,得到混合料;將得到混合料添加到吹塑機(jī)中,經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜;其中,在吹塑薄膜過(guò)程中,吹塑機(jī)內(nèi)的溫度控制為190℃,轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)。實(shí)施例4按質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:載體樹脂98.05%,納米銻摻雜二氧化錫0.4%,2,4-二叔丁基苯酚0.8%,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.4%,硅烷偶聯(lián)劑0.05%,光穩(wěn)定劑0.3%,以上組分的含量總和為100%;其中,載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦;硅烷偶聯(lián)劑具體采用的是KH560;將稱取的納米銻摻雜二氧化錫、光穩(wěn)定劑以及硅烷偶聯(lián)劑混合在一起,形成混合物;將形成的混合物添加到高速混合機(jī)中,待充分混合均勻后得到改性納米銻摻雜二氧化錫;將得到的改性納米銻摻雜二氧化錫與稱取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯及載體樹脂混合,得到抗靜電母粒前驅(qū)物;將得到的抗靜電母粒前驅(qū)物添加到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,用擠出成型法擠出造粒,得到抗靜電增透母粒;按質(zhì)量百分比分別稱取基料樹脂、得到的抗靜電增透母粒:基料樹脂為90%,抗靜電增透母粒為10%,以上組分的含量總和為100%;基料樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;將稱取的基料樹脂和抗靜電增透母粒添加到攪拌機(jī)中進(jìn)行高速攪拌,使基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆?,得到混合料;將得到混合料添加到吹塑機(jī)中,經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜;其中,在吹塑薄膜過(guò)程中,吹塑機(jī)內(nèi)的溫度控制為185℃,轉(zhuǎn)速為550轉(zhuǎn)。實(shí)施例5按質(zhì)量百分比分別稱取以下原料:載體樹脂97.65%,納米銻摻雜二氧化錫0.4%,2,4-二叔丁基苯酚1.0%,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.5%,硅烷偶聯(lián)劑0.05%,光穩(wěn)定劑0.3%,以上組分的含量總和為100%;其中,載體樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;光穩(wěn)定劑采用的是二氧化鈦;硅烷偶聯(lián)劑具體采用的是KH560;將稱取的納米銻摻雜二氧化錫、光穩(wěn)定劑以及硅烷偶聯(lián)劑混合在一起,形成混合物;將形成的混合物添加到高速混合機(jī)中,待充分混合均勻后得到改性納米銻摻雜二氧化錫;將得到的改性納米銻摻雜二氧化錫與稱取的2,4-二叔丁基苯酚、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯及載體樹脂混合,得到抗靜電母粒前驅(qū)物;將得到的抗靜電母粒前驅(qū)物添加到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,用擠出成型法擠出造粒,得到抗靜電增透母粒;按質(zhì)量百分比分別稱取基料樹脂、得到的抗靜電增透母粒:基料樹脂為90%,抗靜電增透母粒為10%,以上組分的含量總和為100%;基料樹脂采用的是線型低密度聚乙烯;將稱取的基料樹脂和抗靜電增透母粒添加到攪拌機(jī)中進(jìn)行高速攪拌,使基料樹脂與抗靜電增透母?;旌暇鶆颍玫交旌狭?;將得到混合料添加到吹塑機(jī)中,經(jīng)過(guò)吹塑薄膜法成型后擠出、收卷,得到納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜;其中,在吹塑薄膜過(guò)程中,吹塑機(jī)內(nèi)的溫度控制為180℃,轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)。本發(fā)明納米ATO改性抗靜電增透PE農(nóng)膜的制備方法,采用PE為農(nóng)膜主材料,納米ATO粉體作為添加劑,不但能增強(qiáng)PE農(nóng)膜抗靜電性,還能利用ATO本身的藍(lán)灰色和對(duì)可見光的選擇透過(guò)性,改善PE農(nóng)膜的透光性。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3