一种滴灌带材料的组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种滴灌带材料的组合物，该组合物是由如下质量份数的原料制成，聚乙烯树脂100份、着色剂5—10份、加工改性剂0.5—2份、加工助剂0.01—1份；制备方法是在聚乙烯树脂中加入着色剂、加工改性剂和加工助剂，进行混配后经双螺杆挤出机熔融挤出、冷却切粒即制得滴灌带材料组合物。本发明通过在聚乙烯树脂中添加适量的加工改性剂解决了滴灌带产品生产过程中成型困难、生产效率低、外观质量差等问题，同时提高了产品加工性能，减少了口模积料，提高了产品外观质量，提高了产品的一次合格率。这种滴灌带材料的组合物具有加工性能好，外观美观，抗老化性能优良等优点，广泛应用于农业、林业、城市绿化等行业，具有广泛的应用范围和经济效益。
【专利说明】一种滴灌带材料的组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滴灌带材料的组合物，属于高分子加工领域。
【背景技术】
[0002]我国是一个水资源并不丰富的国家，在各个用水部门中，农业灌溉用水最多，约占全国总用水量的80%，因此，推广和利用节水灌溉技术对缓解我国日益突出的水资源供需矛盾具有十分重要的战略意义。因此，近些年陆续开发喷灌，微灌，膜下滴灌等一系列节水器材，其中滴灌是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效率。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。而滴灌带是滴灌系统中最重要的节水器材。
[0003]目前生产滴灌带的主要原料是聚乙烯树脂，由于聚乙烯分子量大，分子链结构及分子链松弛运动特性，使其流动形变十分复杂，一方面具有复杂的粘性流动行为，出现剪切变稀效应，另一方面由于聚乙烯在熔融挤出的过程中由于熔体受到过大的应力作用，发生类似于橡胶断裂方式的破裂。熔体发生破裂时，取向的分子链急速回缩解取向，随后熔体流动又逐渐重新建立起这种取向，直至发生下一次破裂，从而使挤出物外观发生周期性的变化，甚至发生不规则的扭曲或破裂成碎块。聚乙烯材料这种流动行为不稳定性一直是影响聚乙烯树脂加工成型外观质量的重要影响因素。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种滴灌带材料的组合物，这种滴灌带材料的组合物解决了滴灌带生产中管材成型困难，生产效率低，外观质量差等问题，同时提高了产品加工性能，减少了口 1旲积料，提闻了广品外观`质量，提闻了广品的一次合格率。
[0005]本发明的目的是这样实现的，该滴灌带材料的组合物是由以下质量份数的原料制成:聚乙烯树脂100份、着色剂5 —10份、加工改性剂0.5—2份、加工助剂0.01—1份，
制备方法是在聚乙烯树脂中加入着色剂、加工改性剂和加工助剂，进行混配后经双螺杆挤出机熔融挤出、冷却切粒即制得滴灌带材料组合物。
[0006]所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂中的一种或几种的组合物。
[0007]所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂100份
所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂60— 80份，低密度聚乙烯树脂20— 40份的混合物。
[0008]所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂30—50份，低密度聚乙烯树脂20—40份，线性低密度聚乙烯树脂10 — 40份的混合物。
[0009]所述着色剂是一种炭黑母料，该炭黑母料是由以下质量份数的原料制成:线性聚乙烯树脂50—70份，炭黑30—50份，纳米碳酸钙2—5份，酞酸酯偶联剂0.1—0.5份，聚乙烯低分子蜡3— 5份，首先将聚乙烯蜡和酞酸酯偶联剂充分混合，将纳米碳酸钙和炭黑及少量的线性聚乙烯在高速混合机高速搅拌下，混合5分钟后，雾化喷入已充分混合的聚乙烯蜡和酞酸酯偶联剂的混合物，混合5 —15分钟，最后将剩下的线性聚乙烯树脂加入到高速混合机内混合15 — 20分钟，将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出制得炭黑母料。
[0010]所述着色剂是炭黑母料5 —10份，生产中优选5— 8份。
[0011]所述加工改性剂是PPA母料，PPA是一种含氟弹性体，它是由偏二氟乙稀和六氟乙烯制成的聚合物，PPA母料是由如下质量份数的原料制成:线性低密度聚乙烯树脂100份，PPA 2— 5份及少量的聚乙烯低分子蜡；将上述原料按上述比例充分混合，经双螺杆挤出机塑化挤出制得PPA母料。
[0012]所述加工改性剂是PPA母料0.5—2份，生产中优选0.5 — 1.5份。
[0013]所述加工助剂是硬脂酸钙，用量为0.0I— 1份。
[0014]本发明的制备方法:将低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂中的一种或几种按照一定的比例混合后加入一定量的着色剂、加工改性剂、加工助剂进行混配后经双螺杆挤出机熔融挤出、冷却切拉，制得滴灌带材料组合物。
[0015]本发明通过加入适量的加工改性剂大大改善了聚乙烯树脂加工性能，由于加工改性剂的极性大于聚乙烯树脂的极性，所以加工改性剂与聚乙烯基体树脂不完全相容，但是加工改性剂与金属表面具有高度的亲和力，这样当聚乙烯树脂中加入一定量的加工改性剂时，加工改性剂透过熔体而迁移到流道内壁处涂附流道内壁，起到外润滑的作用，从而提高了聚乙烯树脂的加工性能。在实际生产中，使得清理口模积料的时间由原来的2小时清理一次，提高到10个小时清理一次，大大提高了生产效率。
【具体实施方式】
[0016]1、着色剂(炭黑母料)制备方法:
着色剂(炭黑母料)是由如下重量的原料制成的:线性聚乙烯树脂60 kg，炭黑40 kg，纳米碳酸钙5 kg，酞酸酯偶联剂0.3 kg，聚乙烯低分子蜡3 kg，首先加将聚乙烯蜡和酞酸酯偶联剂充分混合，将纳米碳酸钙和炭黑及少量的线性聚乙烯在高速混合机高速搅拌下，混合5分钟后，雾化喷入已经充分混合的聚乙烯蜡和酞酸酯偶联剂的混合物，混合5 —15分钟，最后将剩下的线性聚乙烯树脂加入到高速混合机内混合15 — 20分钟，将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出制得炭黑母料。
[0017]2、加工改性剂(PPA母料)制备方法:
加工改性剂(PPA母料)是由如下质量份数的原料制成:线性低密度聚乙烯树脂100kg，PPA 3kg(ppA选用的为北京爱丽文森材料有限公司生产的牌号为3511N产品)及0.3 kg聚乙烯低分子蜡；将上述原料按上述比例在高速混合锅内充分混合，经双螺杆挤出机塑化挤出制得PPA母料。其中双螺杆挤出机各段温度设定为:一区:160°C，二区:165°C ;三区:1700C ;四区:175°C ;五区:185°C。主机转速为260转/min。
[0018]实施例1
一种滴灌带材料的组合物是由如下重量的原料制成的:100 kg高密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、0.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制得滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0019]实施例2
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:80 kg高密度聚乙烯树脂，20 kg低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、0.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0020]实施例3
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:60 kg高密度聚乙烯树脂，40 kg低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、0.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0021]实施例4
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:40 kg高密度聚乙烯树脂，40 kg低密度聚乙烯树脂，20 kg线性低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、0.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min,温度设定为80°C,大约混合15min,将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500r/min。
[0022]实施例5
一种滴灌带材料的组合物是由如下重量的原料制成的:100 kg高密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、I kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制得滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0023]实施例6
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:80 kg高密度聚乙烯树脂，20 kg低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、I kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。[0024]实施例7
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:60 kg高密度聚乙烯树脂，40 kg低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、I kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0025]实施例8
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:40 kg高密度聚乙烯树脂，40 kg低密度聚乙烯树脂，20 kg线性低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、I kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min,温度设定为80°C,大约混合15min,将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500r/min。
[0026]实施例9
一种滴灌带材料的组合物是由如下重量的原料制成的:100 kg高密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、1.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制得滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0027]实施例10
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:80 kg高密度聚乙烯树脂，20 kg低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、1.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0028]实施例11
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:60 kg高密度聚乙烯树脂，40 kg低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、1.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min，温度设定为80°C，大约混合15min，将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500 r/min。
[0029]实施例12
一种滴灌带材料的组合物是由含有如下份数的原料制成的:60 kg高密度聚乙烯树脂，40 kg低密度聚乙烯树 脂，20 kg线性低密度聚乙烯树脂，5 kg着色剂(炭黑母料)、1.5 kg加工改性剂(PPA母料)、0.2 kg加工助剂(硬脂酸钙)。将上述原料准确称量依次加入搅拌机内，搅拌转速为120转/min,温度设定为80°C,大约混合15min,将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切拉，制备，滴灌带材料组合物颗粒。其中双螺杆挤出机螺筒各区温度分别为一区170°C、二区180°C、三区180°C、四区195°C、五区200°C。主机转速为500r/min。·
【权利要求】
1.一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:该组合物由以下质量份数的原料制成--聚乙烯树脂100份、着色剂5 —10份、加工改性剂0.5—2份、加工助剂0.01—1份；制备方法是在聚乙烯树脂中加入着色剂、加工改性剂和加工助剂，进行混配后经双螺杆挤出机熔融挤出、冷却切粒即制得滴灌带材料组合物。
2.根据权利要求1所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂中的一种或几种的组合物。
3.根据权利要求2所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂100份。
4.根据权利要求2所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂60— 80份，低密度聚乙烯树脂20— 40份混合物。
5.根据权利要求2所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂30— 50份，低密度聚乙烯树脂20— 40份，线性低密度聚乙烯树脂10—40份的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述着色剂是一种炭黑母料，该炭黑母料是由以下质量份数的原料制成:线性聚乙烯树脂50— 70份，炭黑30—50份，纳米碳酸钙2—5份，酞酸酯偶联剂0.1—0.5份，聚乙烯低分子蜡3—5份，首先将聚乙烯蜡和酞酸酯偶联剂充分混合，将纳米碳酸钙和炭黑及少量的线性聚乙烯在高速混合机高速搅拌下，混合5分钟后，雾化喷入已经充分混合的聚乙烯蜡和酞酸酯偶联剂的混合物，混合5 —15分钟，将充分混合的混合物经双螺杆挤出机塑化挤出制备炭黑母料。
7.根据权利要求6所述 的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述着色剂炭黑母料5—10份，生产中优选5—8份。
8.根据权利要求1所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述加工改性剂是PPA母料，所述PPA是一种含氟弹性体，它是由偏二氟乙稀和六氟乙烯组成的聚合物。
9.根据权利要求8所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述PPA母料是由如下质量份数的原料组成:线性低密度聚乙烯树脂100份，PPA 2— 5份及少量的聚乙烯低分子蜡，将上述原料按上述比例充分混合，经双螺杆挤出机塑化挤出制备PPA母料。
10.根据权利要求1所述的一种滴灌带材料的组合物，其特征在于:所述加工改性剂是PPA母料0.5—2份，生产中优选0.5—1.5份；所述加工助剂是硬脂酸钙其用量为0.01—1份。
【文档编号】C08K13/02GK103571007SQ201210272824
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月2日 优先权日:2012年8月2日
【发明者】王庆斌, 李静华, 李德成, 王雁 申请人:吉林喜丰节水科技股份有限公司