一种效果稳定的农膜用银色母粒及其制备方法与流程

1.本发明涉及农用地膜技术领域，尤其涉及一种效果稳定的农膜用银色母粒及其制备方法。


背景技术：

2.近些年，银黑双色地膜在设施园艺中的应用越来越广泛，主要是银色具有反光的作用，在紫外线较强的区域，银色反光性可以降低地膜的温度，延缓地膜吸热破膜、烂膜的现象，同时从地膜反射的光对植物背面的光合作用有一定的补充，所以市场潜力很大。
3.目前，农用地膜的银色效果是通过在生产过程中添加了银色母粒，该银色母粒中含有20-40％片状铝粒子，其余组分为载体树脂和少量助剂。但下游利用该银色母粒生产银黑地膜的生产厂家普遍存在一个问题，即是在自动化连续拌料、输送和生产的过程中，银色母粒和基体树脂容易分层，造成银色效果出来不稳定，对农膜的质量有很大的影响。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种效果稳定的农膜用银色母粒及其制备方法，所得银色母粒有效克服了传统银色母粒加工成膜时容易下沉分层的缺陷，最终获得了一种银色效果非常稳定的农业地膜。
5.本发明提出的一种效果稳定的农膜用银色母粒，其原料按重量百分比包括：载体树脂40-60％、铝银浆30-40％、低密度调节剂5-20％和相容剂1-5％。
6.所述低密度调节剂包括轻质填充剂。
7.发明人发现，银色母粒的主要成分为片状铝粒子，在色母粒中的含量通常要达到30％以上，由于片状铝粒子相对基体树脂的比重要大的多，因此所获银色母料(密度通常为1.2-1.3g/cm3)的比重要比吹膜时的基体树脂(密度通常为0.92g/cm3)也要大很多，这种密度上的差异容易造成银色母粒在基体树脂中下沉分层；
8.为了克服上述缺陷，发明人通过大量试验研究发现，在银色母粒的生产时，加入包括轻质填充剂的低密度调节剂，其可以平衡片状铝粒子导致母料比重增大的影响，从而降低所得银色母粒的比重，并将银色母粒比重调整到和基体树脂接近，克服了银色母粒加工成膜时容易下沉分层的缺陷，并可完美解决连续自动化生产时存在的分层问题，最终提升所得农膜产品的产量和质量。
9.优选地，所述轻质填充剂为珍珠岩微粉；
10.优选地，所述珍珠岩微粉的密度为0.1-0.2g/cm3。
11.珍珠岩微粉作为轻质填充剂，其不仅能够降低所得银色母粒的比重，而且与其他轻质填充剂相比，珍珠岩微粉具有更强的松散性，易贮存且有利于银色母粒的流散性，从而进一步提升所得农膜产品的质量。
12.优选地，所述载体树脂包括线性低密度聚乙烯树脂；
13.优选地，所述线性低密度聚乙烯树脂的熔融指数为1.5-60g/10min。
14.本发明中，线性低密度聚乙烯树脂具有结晶性低、密度低、强度和延展性优异的特点，因此可以促进铝银浆在银色母粒中的分散均匀性。
15.优选地，所述线性低密度聚乙烯树脂熔融指数为2g/10min、20g/10min或50g/10min中的至少一种。
16.优选地，所述铝银浆包括片状铝粒子和馏程250-350℃的有机溶剂，固含量为80-85％；
17.优选地，所述片状铝粒子的d50粒径为6-8μm；
18.优选地，所述馏程250-350℃的有机溶剂为白油，优选为5#白油和/或10#白油。
19.铝银浆之所以选择250-350℃馏程的有机溶剂，是因为其作为高沸点溶剂在加工成膜温度下不会气化挥发，因此所得农膜光滑平整，不会产生任何气孔；并且选择白油作为溶剂，可以同时促进片状铝粒子在银色母粒中均匀分散。
20.优选地，所述相容剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂或铝酸脂偶联剂中的至少一种。
21.优选地，所述银色母粒的原料还包括：分散剂0.5-2％；
22.优选地，所述分散剂为聚烯烃类超分散剂或聚酯类超分散剂中的至少一种。
23.优选地，所述银色母料原料还包括：抗氧剂0.3-0.5％；
24.优选地，所述抗氧剂为巴斯夫1076、1010或168中的至少一种。
25.本发明还提出了一种效果稳定的农膜用银色母粒的制备方法，包括：按重量百分比将载体树脂40-60％、铝银浆30-40％、低密度调节剂5-20％和相容剂1-5％混合，再熔融挤出造粒，即得到所述农膜用银色母粒。
26.优选地，所述混合是在捏合机中进行；
27.优选地，所述混合温度为40-50℃，时间为20-30min。
28.优选地，所述熔融挤出造粒是在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中进行；
29.优选地，所述熔融挤出的温度为160-180℃。
30.与现有技术相比，本发明方法具有以下有益效果：
31.(1)本发明银色母粒的配方中加入一定量的轻质填充物，平衡了片状铝粒子对母粒比重增大的影响，让所得银色母粒比重和基体树脂更接近，克服了银色母粒和基体树脂容易分层，从而造成所得银色效果不稳定的缺陷。
32.(2)本发明铝银浆中溶剂采用馏程250-350℃的有机溶剂，既可对片状铝粉形成保护，又能确保在成膜加工温度下，状态依然稳定，不会产生气孔。
33.(3)本发明还进一步在银色母粒配方中加入适量的相容剂和/或分散剂，提升了无机粉体和载体树脂的相容性和分散性，有助于获得性能更加优异的农业地膜。
附图说明
34.图1为本发明实施例1所述农膜用银色母粒的结构示意图；
35.图2为本发明对比例1所述农膜用银色母粒的结构示意图。
具体实施方式
36.下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
37.实施例1
180℃，单螺杆主机转速设置为45hz，所得挤出料经风冷切粒后，即得到所述农膜用银色母粒。
52.实施例4
53.本实施例提出一种效果稳定的农膜用银色母粒，其原料按重量百分比包括：线性低密度聚乙烯树脂43％、铝银浆33％、珍珠岩微粉(密度0.1-0.2g/cm3)20％、硅烷偶联剂kh-5502.5％、聚烯烃类超分散剂1.1％和抗氧剂巴斯夫10760.4％；
54.其中线性低密度聚乙烯树脂包括质量比1:1的熔融指数20g/10min(190℃，2.16kg)和熔融指数50g/10min(190℃，2.16kg)的线性低密度聚乙烯树脂；铝银浆包括片状铝粒子(d50粒径为7μm)和5#白油，固含量为80wt％，其是将市售铝银浆(包括片状铝粒子和d40脱芳烃类溶剂油)和5#白油混合，升温至200℃并抽真空至-0.08mpa，在此条件下持续3h以脱除其中的d40脱芳烃类溶剂油后得到。
55.上述农膜用银色母粒的制备方法包括：
56.按照上述重量百分比将所有原料投入到捏合机中，升温至45℃后，捏合25min，所得混合料再送入到往复式单螺杆挤出机中熔融挤出，控制单螺杆挤出机的温度范围为160-180℃，单螺杆主机转速设置为40hz，所得挤出料经风冷切粒后，即得到所述农膜用银色母粒。
57.对比例1
58.本实施例提出一种农膜用银色母粒，其原料按重量百分比包括：线性低密度聚乙烯树脂60％、铝银浆35％、硅烷偶联剂kh-5503.5％、聚烯烃类超分散剂1.1％和抗氧剂巴斯夫10760.4％；
59.其中线性低密度聚乙烯树脂包括质量比1:1的熔融指数20g/10min(190℃，2.16kg)和熔融指数50g/10min(190℃，2.16kg)的线性低密度聚乙烯树脂；铝银浆包括片状铝粒子(d50粒径为7μm)和5#白油，固含量为80wt％，其是将市售铝银浆(包括片状铝粒子和d40脱芳烃类溶剂油)和5#白油混合，升温至200℃并抽真空至-0.08mpa，在此条件下持续3h以脱除其中的d40脱芳烃类溶剂油后得到。
60.上述农膜用银色母粒的制备方法包括：
61.按照上述重量百分比将所有原料投入到捏合机中，升温至45℃后，捏合25min，所得混合料再送入到往复式单螺杆挤出机中熔融挤出，控制单螺杆挤出机的温度范围为160-180℃，单螺杆主机转速设置为40hz，所得挤出料经风冷切粒后，即得到所述农膜用银色母粒。
62.将上述实施例1和对比例1所述农膜用银色母粒的物理参数进行对比，结果如下表1所示：
[0063] 对比例1实施例1基体树脂直径(mm)2.8-3.24.2-4.84.0-5.0厚度(mm)1.8-3.01.2-1.61.2-2.0密度(g/cm3)1.2-1.250.91-0.950.92
[0064]
由上表1可知，实施例1所述农膜用银色母粒无论是直径、厚度，还是密度都和基体树脂基本相近。
[0065]
将上述实施例1和对比例1所述农膜用银色母粒用于农业地膜生产中，通过对产线
的动态监测，利用膜制品的效果稳定性来评估母粒和基体树脂的物理混合是否均匀稳定；
[0066]
具体地，将90份线性低密度聚乙烯树脂(熔融指数20g/10min)作为基体树脂，与10份上述银色母料高速混匀，所得混料送入单螺杆挤出机混炼挤出，再吹塑形成银色薄膜，即农业地膜，其厚度为0.02mm。
[0067]
对上述农业地膜进行取样检测，取样间隔：每2小时取一次；测试内容：地膜制品表面色差测试数据，每次取样测5个点，取中间值；测试仪器：爱色丽ci64积分球色差仪，结果如下表2所示：
[0068][0069][0070]
由上表2中的记载可知，对比例所得地膜的色差数据上下波动较大，实施例所得地膜的色差数据波动小，即实施例所得地膜的银色效果非常稳定。
[0071]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。