专利名称：滴灌带专用改性母料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及滴灌带专用的改性母料及其制作方法。
背景技术：
西北干旱地区广泛推广使用的节水滴管技术是保证农业生产和环境绿化的重要措施，是种植棉花、玉米、蔬菜和绿化植树造林等不可缺少的节水灌溉技术。目前，西北、新疆等地干旱缺水地区已大规模推广应用，对于农业增产、荒山和沙漠绿化、改善干旱恶劣环境具有重要意义。但是，滴灌带是使用聚乙烯树脂作为原料生产的，在石油能源危机日益加重的情况下，以石油为原料的树脂价格居高不下，屡创新高，造成滴灌带原料成本大幅上升。为了降低滴灌带原料成本，在滴灌带中添加碳酸钙改性填充母料是重要方法，但是，由于普通填充母料都是用400目-1250目的钙粉加树脂和助剂改性造粒生产的，可以添加到一般塑料制品中，却不能添加到滴灌带中，这是因为会严重降低滴灌带的产品质量，达不到滴灌带的质量技术标准而无法使用。根据滴灌带国资标准GB/T19812. 3-2008“塑料节水灌溉器材、内镶式滴灌管带”的技术标准，产品都要进行静水压性能、耐拉拔性能试验。而添加普通填充母料是无法达到国家标准的，不但其力学性能严重下降而且抗老化性能也显著减低，并会加速滴灌管带的老化开裂造成损坏，特别是西北干旱缺水地区，地势较高，紫外线照射强烈，更加速了滴灌管带的老化进程而提前损坏。用于棉花、玉米、蔬菜等农作物的使用周期达半年以上，而且用于绿化植树的滴灌带更是长达数年之久。滴灌管带要经受酷暑严寒和风霜雨雪的侵蚀，更加速了其老化损坏的进程，故要求滴灌管带具有较强的抗老化性能。所以普通的填充母料是不能添加到滴灌管带中的，会严重影响降低其产品质量和使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有滴灌带的强度低、易老化的缺陷，提供了一种高强度、抗老化的滴灌带改性母料及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案 滴灌带专用改性母料，由如下重量配比的原料制成
2500目-5000目超细碳酸钙粉体50-75份，载体树脂8-10份，铝酸酯偶联剂1-1. 5份， 硬脂酸1-1. 5份，聚乙烯蜡2-3份，防老剂2-3份，硬脂酸锌0. 5-1份，石蜡0. 5-1份。进一步的，所述载体树脂为低密度聚乙烯树脂；所述防老剂为北京加成助剂研究所生产的PE滴灌带专用防老化稳定剂。进一步的，滴灌带专用改性母料，由如下重量配比的原料制成
3500目超细碳酸钙粉体60份，低密度聚乙烯树脂9份，铝酸酯偶联剂1. 25份，硬脂酸 1. 25份，聚乙烯蜡2. 5份，防老剂2. 5份，硬脂酸锌0. 75份，石蜡0. 75份。
本发明的另一个目的是提供上述滴灌带专用改性母料的制备方法，所述制备方法步骤如下
1)在高速搅拌机中，加入2500-5000目的超细碳酸钙粉体50-75份，并加热至 80-120°C，烘干；
2)在步骤1)的高速搅拌机中再加入铝酸酯偶联剂1-1.5份，活化4-6分钟；
3)在步骤2)的高速搅拌机中再加入载体树脂8-10份，硬脂酸1-1.5份，聚乙烯蜡2-3 份，防老剂2-3份，硬脂酸锌0. 5-1份和石蜡0. 5-1份，搅拌混炼，搅拌速度为800-1000转 /分，温度为130°C，冷却后得到滴灌带专用改性母料。进一步的，上述步骤2)中的载体树脂为低密度聚乙烯树脂，防老剂为复合防老化稳定剂。进一步的，上述步骤1)中，为3500目的超细碳酸钙粉体60份，加热温度为100°C。进一步的，上述步骤2)中，铝酸酯偶联剂为1. 25份，活化5分钟。进一步的，上述步骤3)中，低密度聚乙烯树脂9份，硬脂酸1. 25份，聚乙烯蜡2. 5 份，防老剂2. 5份，硬脂酸锌0. 75份和石蜡0. 75份，搅拌混炼，搅拌速度为900转/分，温度为130°C。本发明的第三个目的是提供上述滴灌带专用改性母料在生产滴灌带中的应用，所述滴灌带专用改性母料的添加量为按重量计15-20%。上述滴灌带专用改性母料的添加量为按重量计15 20%。本发明的有益效果为本发明提供的滴灌带专用改性母料及其制备方法，
1、可以保证质量标准达到国标GB/T19812. 3-2008 “塑料节水灌溉器材、内镶式滴灌管带”规定各项检验标准。经使用滴灌管带专用实验设备检验结果如下
滴灌管带直径为16mm，滴水口间距为300mm，额定流量为3. OL/n，额定工作压力为IOOkpa的内镶式滴灌管，原料中添加有15%的专用改性母料
①外观内外壁光滑均勻，无未塑化物、无未塑化母料、无穿透性杂质及损伤、塑化分散良化；
②流量均勻度=5%
③压力与流量关系式流量的偏差不大于5%
④耐静水压试验加压至额定工作压力IOOkpa的1. 8倍并保持60min，无损坏、开裂、漏水现象；
⑤耐拉性试验30s加至180N载荷，保持15min试验，没有出现断裂损坏现象；
⑥耐环境应力(抗老化)开裂试验按GB/T15919规定在专用的老化箱内检验，无老化开裂损坏现象，符合国标规定。2、使用方便在生产滴灌管带时，只需按15-20%比例，将母料添加到树脂中混合均勻即可加入到滴灌管带挤出机中进行正常生产，不需要对设备和生产工艺进行大的调整，但应注意防止母料受潮，保持干燥。3、显著降低滴灌管带原料成本，由于碳酸钙超细粉价格廉价，每吨约800-1000 元，生产的母料销售价格约为4500-5000元，与现在原料树脂价格每吨13000-14000元相比，原料成本大幅度降低，按15%添加量计算，每吨成本约降低10%左右。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中
图1是本发明提供的一种滴灌带专用改性母料的制备工艺流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。原料选择
超细碳酸钙粉体选择2500目-5000目超细钙粉，它具有优良的补强作用，与常规的 400目-1250目钙粉相比，其生产的母料、补强作用提高20-40%，但粉体越细，分散越困难， 故配方中加一些分散剂，活化改性要充分。载体树脂选用兰州石化的低密度聚乙烯LDPEM^，与生产地税管带的原料有较好的相容性和相近的熔体流动速率。偶联剂铝酸酯偶联剂具有良好的双亲欧联作用，提高树脂与钙粉的结合强度。硬脂酸有助于提高母料的分散性能。聚乙烯蜡分子量为4000-5000，熔点为100-105°C分散性能好。石蜡熔点56°C主要起外润滑作用。硬脂酸锌提高母料的稳定性和分散性。防老剂选择滴灌管带专用的防老剂，可为北京加成助剂研究所生产的PE滴灌带专用防老化稳定剂，可有效地防止紫外线的侵蚀。实施例1
滴灌带专用改性母料，由如下重量配比的原料制成
2500目超细碳酸钙粉体50份，低密度聚乙烯树脂8份，铝酸酯偶联剂1份，硬脂酸1 份，聚乙烯蜡2份，防老剂2份，硬脂酸锌0. 5份，石蜡0. 5份。 防老剂为复合防老化稳定剂。滴灌带专用改性母料的制备过程为，如图1所示
1)在高速搅拌机中，加入2500目的超细碳酸钙粉体50份，并加热至80°C，烘干；
2)在步骤1)的高速搅拌机中再加入铝酸酯偶联剂1份，活化4分钟；
3)在步骤2)的高速搅拌机中再加入载体树脂8份，硬脂酸1份，聚乙烯蜡2份，防老剂 2份，硬脂酸锌0. 5份和石蜡0. 5份，搅拌混炼，搅拌速度为800转/分，温度为130°C，冷却后得到滴灌带专用改性料。将上面制得的滴灌带专用改性料加入平行双螺杆造粒机内加热、塑化、混炼，挤出造粒，风冷热切，筛选后成为颗粒状的母料，造粒机为同向平行双螺杆造粒机长径比为40 1，加热温度为100、140、160、170、160、150，主机转速180转/分，加料转速50转/分。在生产滴灌带中，滴灌带专用改性母料的添加量为按重量计15 20%。实施例2
滴灌带专用改性母料，由如下重量配比的原料制成5000目超细碳酸钙粉体75份，低密度聚乙烯树脂10份，铝酸酯偶联剂1.5份，硬脂酸 1. 5份，聚乙烯蜡3份，防老剂3份，硬脂酸锌1份，石蜡1份。 防老剂为复合防老化稳定剂。滴灌带专用改性母料的制备过程为，如图1所示
1)在高速搅拌机中，加入5000目的超细碳酸钙粉体75份，并加热至100°C，烘干；
2)在步骤1)的高速搅拌机中再加入铝酸酯偶联剂1.5份，活化6分钟；
3)在步骤2)的高速搅拌机中再加入载体树脂10份，硬脂酸1.5份，聚乙烯蜡3份，防老剂3份，硬脂酸锌1份和石蜡1份，搅拌混炼，搅拌速度为1000转/分，温度为130°C，冷却后得到滴灌带专用改性料。将上面制得的滴灌带专用改性料加入平行双螺杆造粒机内加热、塑化、混炼，挤出造粒，风冷热切，筛选后成为颗粒状的母料，造粒机为同向平行双螺杆造粒机中长径比为 40 1,加热温度为100、140、160、170、160、150，主机转速180转/分，加料转速50转/分。在生产滴灌带中，滴灌带专用改性母料的添加量为按重量计15 20%。实施例3
滴灌带专用改性母料，由如下重量配比的原料制成
3500目超细碳酸钙粉体60份，低密度聚乙烯树脂9份，铝酸酯偶联剂1.25份，硬脂酸 1. 5份，聚乙烯蜡2. 5份，防老剂2. 5份，硬脂酸锌0. 75份，石蜡0. 75份。 防老剂为复合防老化稳定剂。滴灌带专用改性母料的制备过程为，如图1所示
1)在高速搅拌机中，加入3500目的超细碳酸钙粉体60份，并加热至100°C，烘干；
2)在步骤1)的高速搅拌机中再加入铝酸酯偶联剂1.25份，活化5分钟；
3)在步骤2)的高速搅拌机中再加入载体树脂9份，硬脂酸1.25份，聚乙烯蜡2. 5份， 防老剂2. 5份，硬脂酸锌0. 75份和石蜡0. 75份，搅拌混炼，搅拌速度为900转/分，温度为 130°C，冷却后得到滴灌带专用改性料。将上面制得的滴灌带专用改性料加入平行双螺杆造粒机内加热、塑化、混炼，挤出造粒，风冷热切，筛选后成为颗粒状的母料，造粒机为同向平行双螺杆造粒机中长径比为 40 1，加热温度为100、140、160、170、160、150，主机转速180转/分，加料转速50转/分。在生产滴灌带中，滴灌带专用改性母料的添加量为按重量计15 20%。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.滴灌带专用改性母料，其特征在于由如下重量配比的原料制成2500目-5000目超细碳酸钙粉体50-75份，载体树脂8-10份，铝酸酯偶联剂1-1. 5份， 硬脂酸1-1. 5份，聚乙烯蜡2-3份，防老剂2-3份，硬脂酸锌0. 5-1份，石蜡0. 5-1份。
2.根据权利要求1所述的滴灌带专用改性母料，其特征在于所述载体树脂为低密度聚乙烯树脂；所述防老剂为复合防老化稳定剂。
3.根据权利要求2所述的滴灌带专用改性母料，其特征在于由如下重量配比的原料制成3500目超细碳酸钙粉体60份，低密度聚乙烯树脂9份，铝酸酯偶联剂1. 25份，硬脂酸 1. 25份，聚乙烯蜡2. 5份，防老剂2. 5份，硬脂酸锌0. 75份，石蜡0. 75份。
4.权利要求1所述的滴灌带专用改性母料的制备方法，其特征在于所述制备方法步骤如下1)在高速搅拌机中，加入2500-5000目的超细碳酸钙粉体50-75份，并加热至100°C， 烘干；2)在步骤1)的高速搅拌机中再加入铝酸酯偶联剂1-1.5份，活化4-6分钟；3)在步骤2)的高速搅拌机中再加入载体树脂8-10份，硬脂酸1-1.5份，聚乙烯蜡2-3 份，防老剂2-3份，硬脂酸锌0. 5-1份和石蜡0. 5-1份，搅拌混炼，搅拌速度为800-1000转 /分，温度为130°C，冷却后得到滴灌带专用改性母料。
5.根据权利要求4所述的滴灌带专用改性母料的制备方法，其特征在于所述步骤2) 中的载体树脂为低密度聚乙烯树脂，防老剂为复合防老化稳定剂。
6.根据权利要求5所述的滴灌带专用改性母料的制备方法，其特征在于所述步骤1) 中，为3500目的超细碳酸钙粉体60份，加热温度为100°C。
7.根据权利要求5所述的滴灌带专用改性母料的制备方法，其特征在于所述步骤2) 中，铝酸酯偶联剂为1. 25份，活化5分钟。
8.根据权利要求5所述的滴灌带专用改性母料的制备方法，其特征在于所述步骤3) 中，低密度聚乙烯树脂9份，硬脂酸1. 25份，聚乙烯蜡2. 5份，防老剂2. 5份，硬脂酸锌0. 75 份和石蜡0. 75份，搅拌混炼，搅拌速度为900转/分，温度为140°C。
9.根据权利要求1所述的滴灌带专用改性母料在生产滴灌带中的应用，其特征在于 所述滴灌带专用改性母料的添加量为按重量计15-20%。
全文摘要
本发明公开了滴灌带专用改性母料及其制备方法，是由如下重量配比的原料制成2500目-5000目超细碳酸钙粉体50-75份，载体树脂8-10份，铝酸酯偶联剂1-1.5份，硬脂酸1-1.5份，聚乙烯蜡2-3份，防老剂2-3份，硬脂酸锌0.5-1份，石蜡0.5-1份。本发明的有益效果为本发明提供的滴灌带专用改性母料及其制备方法，1、可以保证质量标准达到国标GB/T19812.3-2008“塑料节水灌溉器材、内镶式滴灌管带”规定各项检验标准；2、使用方便，不需要对设备和生产工艺进行大的调整；3、显著降低滴灌管带原料成本。
文档编号C08L91/06GK102558655SQ20121000542
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者王文其, 王英哲, 肖梅 申请人:乌鲁木齐聚兴永塑胶有限公司