专利名称：喷涂型农用塑料棚膜消雾防水滴剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于塑料膜的消雾防水滴剂，特别是一种用在农用塑料棚膜表面有消雾防水滴作用的制剂及其制备方法。
背景技术：
在农业生产和园艺中，塑料大棚的应用越来越广泛。由于塑料薄膜的亲水性极差，在秋冬季节，大棚内外温差大，使棚内的水汽凝结在棚膜上结雾，使棚膜的透光率严重下降，影响作物生长，而且棚膜上的雾滴会逐渐形成大的水滴滴落到作物上形成病害。棚膜的防雾滴技术成为现代农业生产的一项重要技术。
塑料薄膜的防雾滴技术主要有三种类型薄膜直接氧化处理法、内添表面活性剂法和外喷涂法。
直接氧化处理法是在塑料薄膜的生产中采用特殊的表面处理技术使薄膜表面亲水性提高。如采用氟气对薄膜进行氧化处理，采用γ射线辐照薄膜后引发极性单体聚合。这种方法设备复杂、生产危害性大、成本较高，难以为农业生产所接受，在实际生产中极少采用。
内添表面活性剂法是将含表面活性剂的无滴剂直接与塑料粒料混合后加工成为无滴膜，是目前最广泛采用的技术。用这种类型的无滴剂制备的无滴膜在使用中可以除去棚膜表面的雾滴，但会使棚内产生雾汽。“消雾型高效无滴剂及其制备方法”(中国专利申请号98121105.4)公开了一种消雾型无滴剂，采用含氟、含硅的表面活性剂制备的无滴剂具有优良的防雾滴性和消雾功能。内添无滴剂法生产的无滴膜具有成本相对较低、使用方便的特点，但其缺点是防雾滴有效期短，一般为3～6个月，失效后无其他补救措施，只有更换棚膜，增加了农业生产的成本。
外喷涂法是将无滴剂喷涂于棚膜的表面使棚膜具有防雾滴功能，特点是可以重复喷涂使棚膜具有永久性的防雾滴效果。“农膜抑滴剂及其抑滴方法”(中国专利申请号97105897.0)公开了一种用植物蛋白、淀粉等组成的乳化液，其每次喷涂的无滴期都较短且影响棚膜的透光率。专利“消雾剂组合物及用它涂敷的农膜”(中国专利号ZL 96107385.3)公开了一种由胶体氢氧化铝和阴离子表面活性剂为主要成分的喷涂型无滴剂及其涂敷的农膜，具有防雾滴性和透光性较好的特点，但是其粘度较大，生产时需要严格控制其粘度和加料顺序，否则易发生沉淀，所喷涂的塑料薄膜也需要电晕放电等表面处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有消雾和防滴双重功效喷涂型农用棚膜消雾防水滴剂，具有操作方便、成本低廉，喷涂于普通聚烯烃薄膜表面有效期长、消雾防滴功能优良的特点。
本发明喷涂型农用塑料棚膜消雾防水滴剂由A、B两组分和稀释水混合制成。A组分为胶体二氧化硅和水溶性高分子物质的水溶液，其中水溶性高分子物质与胶体二氧化硅重量比≤20％。B组分为为季铵盐阳离子表面活性剂、成膜助剂和偶联剂的水溶液，其中成膜助剂与阳离子表面活性剂重量比≤2，偶联剂与表面活性剂重量比≤60％。A、B两组中的二氧化硅与表面活性剂的重量比为(20～30)1；消雾防水滴剂的胶体二氧化硅重量含量为0.2％～0.4％。A组分中水溶性高分子物质为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇；B组分中成膜助剂为胶体氢氧化铝或氯化铝。
本发明喷涂型塑料膜消雾防水滴剂的制备方法，先将B组分稀释于水中，再加入A组分混合均匀即得喷涂型塑料膜消雾防水滴剂，用稀释水的加入量控制胶体二氧化硅的重量含量为0.2％～0.4％。
用本发明的消雾防水滴剂，A组分的胶体二氧化硅铺展在塑料薄膜上干燥后形成一层透明的亲水性无机膜，是主要的防雾滴物质；少量的水溶性高分子物质可以提高二氧化硅膜的强度和附着性能。B组分中的主要成分为公知的任何一种季铵盐阳离子表面活性剂，例如十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵等等。阳离子表面活性剂可以降低喷涂液的表面张力，而且带正电荷的阳离子表面活性剂可以中和带负电荷的胶体二氧化硅使之凝胶并均匀铺展在塑料薄膜上，同时其强大的亲水性能可以吸收棚内的雾汽使之水化并沿棚膜流走，达到消雾减雾的目的。成膜助剂为胶体氢氧化铝或氯化铝，可以消除稀释时所用硬水对防雾滴效果的影响。偶联剂为易于水解的硅烷类偶联剂，如γ-氨丙基三乙氧基硅烷、二乙基氨甲基三乙氧基硅烷等。偶联剂可以提高胶体二氧化硅在塑料薄膜上的附着强度，延长棚膜的无滴期。
本发明提出制备方法先用水将B组分加稀释水，再加入A组分混合均匀，稀释水的量控制在使胶体二氧化硅含量为0.2％～0.4％(重量)，所用稀释水可以是自来水、井水或河水，即得喷涂型塑料膜消雾防水滴剂。对普通聚烯烃塑料薄膜如PE膜、PVC膜、EVA膜等喷雾或浸渍。本发明的消雾防水滴剂也可以将A组分、B组分和稀释水在使用现场塑料大棚内进行配制和喷涂，使用十分方便。
本发明的消雾防水滴剂优点在于1.具有防雾防水滴性能和消雾性能双重功效，喷涂在塑料薄膜表面上有效期可达6个月，即便在失效后也可以重复喷涂使棚膜具有长久性防雾滴效果。
2.可以喷涂于所有普通聚烯烃薄膜(如聚乙烯PE、PVC、EVA膜)以及失效后的常规无滴膜表面，使之具有优良的消雾防滴功能，普适性强。
3.采用常规的化工原料经简单混合稀释后即可使用，使用方便、成本低廉。
具体实施例方式
实施例1A组分为用市售胶体二氧化硅加去离子水配制为12％(重量，以下相同)的胶体二氧化硅水溶液250ml，B组分为市售的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵配制成5％的水溶液20ml，即按二氧化硅与阳离子表面活性剂的重量比为30∶1。将B组分稀释于15Kg水中，再加入A组分混合均匀，得到胶体二氧化硅含量为0.2％的消雾防水滴剂。对普通聚乙烯(PE)农膜浸渍后扣棚。在一季的蔬菜生长周期(6个月)内消雾防雾滴效果良好。
实施例2A组分为市售的30％的胶体二氧化硅水溶液200ml，B组分10ml，其中表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵30％，成膜助剂氯化铝10％，其余为去离子水。胶体二氧化硅与阳离子表面活性剂重量比为20∶1。将B组分稀释于15Kg水中，再加入A组分混合均匀，稀释后得到胶体二氧化硅含量为0.4％的消雾防水滴剂。在蔬菜塑料大棚的内表面喷雾，塑料棚膜为普通聚乙烯(PE)膜。在一季的蔬菜生长周期(6个月)内消雾防雾滴效果良好，在下一季的蔬菜生长初期时重复喷雾，棚膜继续保持消雾防雾滴性能。
实施例3A组分250ml，其中胶体二氧化硅12％，聚乙烯吡咯烷酮1.2％，其余为去离子水。B组分20ml，其中阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵5％，偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.2％，其余为去离子水。胶体二氧化硅与阳离子表面活性剂重量比为30∶1。将B组分稀释于10Kg水中，再加入A组分混合均匀，稀释后得到胶体二氧化硅含量为0.3％的消雾防水滴剂。在蔬菜塑料大棚的内表面喷雾，塑料棚膜为普通聚氯乙烯(PVC)膜。在一季的蔬菜生长周期(6个月)内消雾防雾滴效果良好，在下一季的蔬菜生长初期时重复喷雾，棚膜继续保持消雾防雾滴性能。
实施例4
A组分250ml，其中胶体二氧化硅20％，聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)4％，其余为去离子水。B组分20ml，其中阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵10％，成膜助剂氯化铝20％，其余为去离子水。胶体二氧化硅与阳离子表面活性剂重量比为25∶1。将B组分稀释于25Kg水中，再加入A组分混合均匀，稀释后得到胶体二氧化硅含量为0.2％的消雾防水滴剂。在蔬菜塑料大棚的内表面喷雾，塑料棚膜为聚氯乙烯(PVC)农膜。在一季的蔬菜生长周期(6个月)内消雾防雾滴效果良好，在下一季的蔬菜生长初期时重复喷雾，棚膜继续保持消雾防雾滴性能。
实施例5消雾防水滴剂及其制备方法如实施例3，只是偶联剂为二乙基氨甲基三乙氧基硅烷。在蔬菜塑料大棚的内表面喷雾，塑料棚膜为聚氯乙烯(PVC)农膜。在一季的蔬菜生长周期(6个月)内消雾防雾滴效果良好，在下一季的蔬菜生长初期时重复喷雾，棚膜继续保持消雾防雾滴性能。
实施例6消雾防水滴剂及其制备方法如实施例4，只是成膜助剂为胶体氢氧化铝。在蔬菜塑料大棚的内表面喷雾，塑料棚膜为EVA农膜。在一季的蔬菜生长周期(6个月)内消雾防雾滴效果良好，在下一季的蔬菜生长初期时重复喷雾，棚膜继续保持消雾防雾滴性能。
权利要求
1.一种喷涂型农用塑料棚膜消雾防水滴剂，其特征在于由A、B两组分和稀释水混合制成；A组分为胶体二氧化硅和水溶性高分子物质的水溶液，其中水溶性高分子物质与胶体二氧化硅重量比≤20％；B组分为为季铵盐阳离子表面活性剂、成膜助剂和硅烷偶联剂的水溶液，其中成膜助剂与阳离子表面活性剂重量比≤2，偶联剂与表面活性剂重量比≤60％；A、B两组中的二氧化硅与表面活性剂的重量比为(20～30)∶1；消雾防水滴剂的胶体二氧化硅重量含量为0.2％～0.4％；A组分中水溶性高分子物质为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇；B组分中成膜助剂为胶体氢氧化铝或氯化铝。
2.根据权利要求1所述的喷涂型塑料膜消雾防水滴剂的制备方法，其特征在于先将B组分稀释于水中，再加入A组分混合均匀即得喷涂型塑料膜消雾防水滴剂，用稀释水的加入量控制胶体二氧化硅的重量含量为0.2％～0.4％。
全文摘要
本发明喷涂型农用塑料棚膜消雾防水滴剂及其制备方法。该消雾防水滴剂由A、B组分和稀释水混合制成。A组分为胶体二氧化硅和水溶性高分子物质的水溶液；B组分为季铵盐阳离子表面活性剂、成膜助剂和硅烷偶联剂的水溶液；A、B两组分中的二氧化硅与阳离子表面活性剂的重量比为(20～30)∶1。消雾防水滴剂中胶体二氧化硅含量为0.2％～0.4％。将消雾防水滴剂喷雾或浸渍在普通聚烯烃塑料薄膜表面，使塑料薄膜具有优良的防雾滴性能和消雾减雾性能，有效期可达6个月，操作使用简便、成本低廉、可以重复喷涂使棚膜具有长久性防雾滴效果，适用于普通聚烯烃塑料薄膜。
文档编号C09K3/18GK1506433SQ0215386
公开日2004年6月23日 申请日期2002年12月6日 优先权日2002年12月6日
发明者王成忠 申请人:北京化工大学