纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法与流程

本发明属于材料制备方法
技术领域：
，具体涉及一种纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法。
背景技术：
：我国是农业大国，农业作为我国的支柱产业一直被各界所关注，农膜作为重要的生产资料，在农业生产中起着举足轻重的作用。近年来，“三农”问题始终是重中之重，政府部门进一步加大了强农富农惠农政策的力度，奋力夺取农业的好收成，这给农膜行业提供了良好的机遇与发展环境。但与此同时，我国农膜行业进入门槛低，九成以上农膜企业都是缺乏技术与投入的小型企业，这导致了充斥市场的大多是作坊式企业生产的劣质农膜，高档农膜占有率极其低下。产品市场结构长期处于不平衡的发展状态，不仅造成了资源的极度浪费，而且限制着企业对于新技术、新产品的开发。以PE农膜为例，尤其是针对西北地区来说，干旱半干旱地方较多，空气干燥等特殊的地理环境条件下，使农膜易于电荷沉积，透光性变差，改善农膜的抗静电能力，增加可见光的透过率成为改性农膜的研究重点。众所周知，农膜在植物生长过程中起到了非常重要的作用，特别是在农业增产增收中发挥着不可替代的巨大作用，是当今农业生产不可缺少的生产资料。然而，用于生产农膜的塑料(如：PE、EVA、POM等)属于非极性树脂，具有强电绝缘性，在加工和使用过程中由于摩擦而产生静电荷，又因无法泄漏而积聚，使农膜在铺设时产生障碍，使用时由于大量的静电聚集，使农膜易于附着大量的灰尘，降低透光性。现有抗静电农膜大多使用油性有机类添加剂，容易迁移、挥发，使农膜的长久抗静电性能不能实现。因此，开发一种长效抗静电高透明农膜具有重要的现实意义。锑掺杂二氧化锡(ATO)以其灵敏度高、色浅透明、耐高温、耐腐蚀及机械稳定性好的特点在气敏元件、催化领域、导电抗静电、导电涂料、导电胶等领域得到了广泛的应用，是一种极具发展潜力的新型导电填料。近年来，国内农膜行业快速发展，随着行业间的激烈竞争、企业对利润最大化的渴求和环保、耐用性呼声的提高，对安全环保和高效型农膜产品的需求量将会迅速增长。但是，目前国内对塑料抗静电的研究还滞留在实验研究阶段，只有通过技术研发，尽快投产高性能的农膜产品，才能提高企业市场竞争力和产品附加值。基于锑掺杂二氧化锡(ATO)自身的优点将其作为添加剂与延展性好的PE材料配合制备农膜，不但能增强PE农膜抗静电性，还能利用ATO本身的蓝灰色和对可见光的选择透过性，改善PE农膜的透光性。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法，采用PE为制备农膜主材料，纳米ATO粉体作为添加剂，能有效增强PE农膜抗静电性和透光性。本发明所采用的技术方案是，纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、按质量百分比分别称取以下原料：载体树脂97.65％～99.25％，纳米锑掺杂二氧化锡(纳米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)亚磷酸酯0.1％～0.5％，硅烷偶联剂0.05％，光稳定剂0.3％，以上组分的含量总和为100％；步骤2、利用步骤1中称取的原料制备抗静电增透母粒；步骤3、分别称取基料树脂和经步骤2得到的抗静电增透母粒，将称取的基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，再经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜。本发明的特点还在于：在步骤1中：载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯；光稳定剂采用的是二氧化钛；硅烷偶联剂具体采用的是KH560。步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、将步骤1中称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起，形成混合物；步骤2.2、将经步骤2.1形成的混合物添加到高速混合机中，待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡；步骤2.3、将经步骤2.2得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与步骤1中称取的2，4-二叔丁基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合，得到抗静电母粒前驱物；步骤2.4、将经步骤2.3得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中，用挤出成型法挤出造粒，得到抗静电增透母粒。在步骤2中：载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯；光稳定剂采用的是二氧化钛；硅烷偶联剂采用的是KH560。步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、按质量百分比分别称取基料树脂、经步骤2的得到的抗静电增透母粒：基料树脂为80％～90％，抗静电增透母粒为10％～20％，以上组分的含量总和为100％；步骤3.2、将步骤3.1中称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行搅拌，使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，得到混合料；步骤3.3、将经步骤3.2得到混合料添加到吹塑机中，经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜。步骤3中的基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯。步骤3的吹塑薄膜过程中，吹塑机内的温度控制为170℃～190℃，转速为500转～700转。本发明的有益效果在于：(1)本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法，生产工艺简单、便于控制，生产原料易于获取，非常适合批量生产。(2)在本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法中，采用延展性好的PE为农膜主材料，并将导电性好的纳米ATO粉体作为添加剂，这样之别出的农膜不但能增强抗静电性，还能利用ATO本身的蓝灰色和对可见光的选择透过性，改善PE农膜的透光性。附图说明图1是本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法中制备抗静电增透母粒的工艺流程图；图2是本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法中抗静电增透母粒与基料树脂共混的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、按质量百分比分别称取以下原料：载体树脂97.65％～99.25％，纳米锑掺杂二氧化锡(纳米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)亚磷酸酯0.1％～0.5％，硅烷偶联剂0.05％，光稳定剂0.3％，以上组分的含量总和为100％；载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯(LLDPE)；光稳定剂采用的是二氧化钛(TiO2)；硅烷偶联剂具体采用的是KH560。步骤2、利用步骤1中称取的原料制备抗静电增透母粒，将其作为抗静电增透剂在步骤3中使用，其工艺流程如图1所示，具体按照以下步骤实施：步骤2.1、将步骤1中称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起，形成混合物；步骤2.2、将经步骤2.1形成的混合物添加到高速混合机中，待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡；步骤2.3、将经步骤2.2得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与步骤1中称取的2，4-二叔丁基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合，得到抗静电母粒前驱物；步骤2.4、将经步骤2.3得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中，用挤出成型法挤出造粒，得到抗静电增透母粒。步骤3、分别称取基料树脂和经步骤2得到的抗静电增透母粒；将称取的基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，再经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜，如图2所示，具体按照以下步骤实施：步骤3.1、按质量百分比分别称取基料树脂、经步骤2的得到的抗静电增透母粒：基料树脂为80％～90％，抗静电增透母粒为10％～20％，以上组分的含量总和为100％；基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯(LLDPE)；步骤3.2、将步骤3.1中称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行搅拌，使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，得到混合料；步骤3.3、将经步骤3.2得到混合料添加到吹塑机中，经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜；在吹塑薄膜过程中，吹塑机内的温度控制为170℃～190℃，转速为500转～700转。对得到的纳米ATO改性抗静电增透PE农膜进行拉伸性能、导电性、光透过性能测试，测试结果分别如下：(1)拉伸性能测试：根据五组拉伸性能测试结果表明：利用本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法得到的农膜，其拉伸强度均比较高，具体详见表1；表1纳米ATO改性抗静电增透PE农膜拉伸性能测试表编号012345拉伸强度(MPa)0.8321.2841.9842.8082.2322.155(2)导电性测试，具体详见表2；表2纳米ATO改性抗静电增透PE农膜导电性能测试表编号012345电导率(s/cm)76.7478.2678.4178.9879.0979.35由表2可以看出：利用本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法得到的农膜，其抗静电能力得到了明显的改善。(3)光透过性测试，具体详见表3；表3纳米ATO改性抗静电增透PE农膜光透过性测试表由表3可以看出：利用本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法得到的农膜，其透光性明显改善，对于可见光的透过率有所提高。实施例1按质量百分比分别称取以下原料：载体树脂99.25％，纳米锑掺杂二氧化锡0.1％，2，4-二叔丁基苯酚0.2％，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1％，硅烷偶联剂0.05％，光稳定剂0.3％，以上组分的含量总和为100％；其中，载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯；光稳定剂采用的是二氧化钛；硅烷偶联剂具体采用的是KH560；将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起，形成混合物；将形成的混合物添加到高速混合机中，待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡；将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2，4-二叔丁基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合，得到抗静电母粒前驱物；将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中，用挤出成型法挤出造粒，得到抗静电增透母粒；按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒：基料树脂为80％，抗静电增透母粒为20％，以上组分的含量总和为100％；基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯；将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌，使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，得到混合料；将得到混合料添加到吹塑机中，经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜；其中，在吹塑薄膜过程中，吹塑机内的温度控制为170℃，转速为700转。实施例2按质量百分比分别称取以下原料：载体树脂98.85％，纳米锑掺杂二氧化锡0.2％，2，4-二叔丁基苯酚0.4％，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2％，硅烷偶联剂0.05％，光稳定剂0.3％，以上组分的含量总和为100％；其中，载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯；光稳定剂采用的是二氧化钛；硅烷偶联剂具体采用的是KH560；将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起，形成混合物；将形成的混合物添加到高速混合机中，待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡；将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2，4-二叔丁基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合，得到抗静电母粒前驱物；将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中，用挤出成型法挤出造粒，得到抗静电增透母粒；按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒：基料树脂为85％，抗静电增透母粒为15％，以上组分的含量总和为100％；基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯；将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌，使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，得到混合料；将得到混合料添加到吹塑机中，经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜；其中，在吹塑薄膜过程中，吹塑机内的温度控制为180℃，转速为600转。实施例3按质量百分比分别称取以下原料：载体树脂98.45％，纳米锑掺杂二氧化锡0.3％，2，4-二叔丁基苯酚0.6％，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.3％，硅烷偶联剂0.05％，光稳定剂0.3％，以上组分的含量总和为100％；其中，载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯；光稳定剂采用的是二氧化钛；硅烷偶联剂具体采用的是KH560；将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起，形成混合物；将形成的混合物添加到高速混合机中，待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡；将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2，4-二叔丁基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合，得到抗静电母粒前驱物；将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中，用挤出成型法挤出造粒，得到抗静电增透母粒；按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒：基料树脂为90％，抗静电增透母粒为10％，以上组分的含量总和为100％；基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯；将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌，使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，得到混合料；将得到混合料添加到吹塑机中，经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜；其中，在吹塑薄膜过程中，吹塑机内的温度控制为190℃，转速为500转。实施例4按质量百分比分别称取以下原料：载体树脂98.05％，纳米锑掺杂二氧化锡0.4％，2，4-二叔丁基苯酚0.8％，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.4％，硅烷偶联剂0.05％，光稳定剂0.3％，以上组分的含量总和为100％；其中，载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯；光稳定剂采用的是二氧化钛；硅烷偶联剂具体采用的是KH560；将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起，形成混合物；将形成的混合物添加到高速混合机中，待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡；将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2，4-二叔丁基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合，得到抗静电母粒前驱物；将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中，用挤出成型法挤出造粒，得到抗静电增透母粒；按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒：基料树脂为90％，抗静电增透母粒为10％，以上组分的含量总和为100％；基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯；将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌，使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，得到混合料；将得到混合料添加到吹塑机中，经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜；其中，在吹塑薄膜过程中，吹塑机内的温度控制为185℃，转速为550转。实施例5按质量百分比分别称取以下原料：载体树脂97.65％，纳米锑掺杂二氧化锡0.4％，2，4-二叔丁基苯酚1.0％，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5％，硅烷偶联剂0.05％，光稳定剂0.3％，以上组分的含量总和为100％；其中，载体树脂采用的是线型低密度聚乙烯；光稳定剂采用的是二氧化钛；硅烷偶联剂具体采用的是KH560；将称取的纳米锑掺杂二氧化锡、光稳定剂以及硅烷偶联剂混合在一起，形成混合物；将形成的混合物添加到高速混合机中，待充分混合均匀后得到改性纳米锑掺杂二氧化锡；将得到的改性纳米锑掺杂二氧化锡与称取的2，4-二叔丁基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及载体树脂混合，得到抗静电母粒前驱物；将得到的抗静电母粒前驱物添加到双螺杆挤出造粒机中，用挤出成型法挤出造粒，得到抗静电增透母粒；按质量百分比分别称取基料树脂、得到的抗静电增透母粒：基料树脂为90％，抗静电增透母粒为10％，以上组分的含量总和为100％；基料树脂采用的是线型低密度聚乙烯；将称取的基料树脂和抗静电增透母粒添加到搅拌机中进行高速搅拌，使基料树脂与抗静电增透母粒混合均匀，得到混合料；将得到混合料添加到吹塑机中，经过吹塑薄膜法成型后挤出、收卷，得到纳米ATO改性抗静电增透PE农膜；其中，在吹塑薄膜过程中，吹塑机内的温度控制为180℃，转速为700转。本发明纳米ATO改性抗静电增透PE农膜的制备方法，采用PE为农膜主材料，纳米ATO粉体作为添加剂，不但能增强PE农膜抗静电性，还能利用ATO本身的蓝灰色和对可见光的选择透过性，改善PE农膜的透光性。当前第1页1 2 3