一种漫散射树脂组合物及其在散射膜中的应用的制作方法

本发明涉及一种漫散射树脂组合物及其在散射膜中的应用，属于农用薄膜。

背景技术：

1、现有技术中的薄膜多专注于高透光，过于强调直射光的光通量，高的光通量固然有助于棚室内温度的提高，对农作物生长有好处，但这种倾向却忽视了直射光的副作用，也忽略了漫散射光给作物带来的好处。优质的漫散射薄膜，可以在保持高透光率，维持优良光照的同时有效防止温室内作物在光照过强时叶片被灼伤，同时可使叶片背部接收到薄膜散发的漫射光，增大作物的光合作用效率，进而使植物成熟期提前，农作物产量提高。

2、漫散射薄膜一般可以通过两种技术途径获得，一种是从原料端着手，主要是依靠博禄公司的双峰聚乙烯，这种特殊聚乙烯树脂来源于两种不同聚合物的聚合，不同聚合物的不同收缩率使薄膜表面产生凹凸不平，从而提供了直射光和散射光，而散射光产生了雾度。但这种技术仅可以提供固定的透光率和雾度，无法满足不同植物所需不同透光率和雾度的组合，灵活性严重不足，而且目前仅有聚乙烯材质的双峰产品，薄膜所需要的其它材料，比如聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物等聚合物并没有类似功能的双峰产品出现，同时双峰聚乙烯仅有少数公司能够生产，价格相对较高，大规模推广使用仍存在成本方面的障碍。另一种是助剂法，即在聚合物薄膜中加入有机光散射剂或粒径极细的无机粉末。有机光散射剂是以细微的透明玻璃球体均匀分散在基材中，它与基材的折射率不同，能够使光线发生折射，改变光的行进路线，达到匀光、透光目的，但有机光散射剂分子量普遍偏小，难以避免的会在薄膜基体树脂中发生迁移，使漫散射效果随着时间的推移发生衰减。无机粉末使光线在其颗粒表面发生多角度折射，进而形成多点散射，使聚合物薄膜整体上具有漫散射的功能，可是无机粉末与薄膜基体树脂在相容性方面存在巨大的障碍，导致无机粉末难以在薄膜基体树脂中得到均匀分散，薄膜整体的漫散射性能难以达到理想状态。

3、中国专利cn110818988a公开了一种农用散射薄膜及其制备方法，包括以下质量的各组分：乙、丙、辛烯聚合物60～80份，eva 5～10份，pmma 3～5份，二氧化钛0.5～1.5份，硅烷偶联剂a-172 3～5份，甲基三乙氧基硅烷3～5份，一水柠檬酸2～3份，蓖麻油2～3份，抗氧剂2～3份。本发明以乙、丙、辛烯聚合物、eva为基体，加入pmma、二氧化钛光散射剂，以硅烷偶联剂进行偶合，增加农用薄膜的光散射效果。同时加入甲基三乙氧基硅烷、一水柠檬酸、蓖麻油等组份，可以对膜层起到流滴剂、减雾剂的效果，而且加入的甲基三乙氧基硅烷进一步增强光散射效果。该专利得到的散射薄膜，雾度仅有21%，非常低，难以形成有效的漫散射效果。中国专利cn114524984a公开了一种漫散射高透光型树脂组合物、树脂组合物粒料及其应用、薄膜，该漫散射高透光型树脂组合物中含有各自独立保存或者混合保存的聚乙烯、光扩散剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和抗氧剂，聚乙烯含有乙烯均聚物和乙烯共聚物；该专利得到的树脂组合物制成薄膜后，雾度虽然很高但透光率较低，这样势必会影响农作物的光合作用效率，对增产增收造成一定的负面影响。

4、以上可以看到目前透光率高且雾度高的漫散射树脂制成的散射膜并不多见，因此开发高透光率高雾度的漫散射树脂并制备出可供农业使用的散射膜对提高农作物产量和品质具有重要而现实的意义。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种漫散射树脂组合物及其在散射膜中的应用，实现以下发明目的：制备出高透光率高雾度的漫散射树脂组合物并将其应用于散射膜，得到漫散射性能较佳的农用散射膜。

2、为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种漫散射树脂组合物，所述漫散射树脂组合物的具体配方，以重量份计为：

4、线性低密度聚乙烯                               30~60份、

5、低密度聚乙烯                                   55~85份、

6、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物                    4~7份、

7、聚乙烯-超支化聚缩水甘油醚两嵌段共聚物          9~15份、

8、乙烯-1-辛烯共聚物接枝马来酸酐                  7~16份、

9、改性纳米氧化锡粉体                             3~6份、

10、防滴剂                                         2~5份、

11、消雾剂                                         2~6份、

12、光稳定剂                                       1~3份、

13、抗氧剂                                         0.5~1.5份；

14、所述防滴剂为月桂基单乙醇酰胺；

15、所述消雾剂为2,4-二羟基苯甲酸乙醇酰胺；

16、所述光稳定剂为1-(2'-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇；

17、所述抗氧剂为三(2, 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；

18、以下是对上述技术方案的进一步改进：

19、步骤1、改性纳米氧化锡粉体的制备

20、将纳米氧化锡粉体与异丙醇混合后，超声分散30~50分钟，然后加入辛基三乙氧基硅烷、含氟硅氧烷，升温至83~95℃，控制搅拌速率360~600转/分下，恒温回流反应5~9小时后降至室温，过滤，滤出的固体用无水乙醇洗涤3~5次，然后放置在50~70℃烘箱中干燥2~4小时后得到改性纳米氧化锡粉体；

21、所述纳米氧化锡粉体的粒径为10~50nm；

22、所述含氟硅氧烷为十二氟庚丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种；

23、所述纳米氧化锡粉体、异丙醇、辛基三乙氧基硅烷、含氟硅氧烷的质量比为14~33:90~120:2~5:1~2.5。

24、步骤2、漫散射树脂组合物的制备

25、按漫散射树脂组合物以重量份计的具体配方，将所有原材料混合后置于90~100℃烘箱中，彻底干燥至水分含量为0.03~0.1wt%后，将所有原材料投入密炼机中，升温至150~165℃，控制转速60~90转/分下，密炼25~40分钟后，将熔体送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆电机转速20~40转/分，机头压力9~14mpa，五区加热温度分别为170~175℃、175~180℃、180~185℃、185~190℃、190~195℃，熔体经机头口模挤出后，风冷至室温造粒，得到粒料，再将粒料于80~95℃下干燥4~8小时后得到漫散射树脂组合物颗粒。

26、与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：

27、1、本发明用辛基三乙氧基硅烷、含氟硅氧烷对纳米氧化锡粉体做了表面改性，降低了纳米氧化锡粉体的表面极性，使其疏水性大为增加，这样在后续的密炼和双螺杆混料过程中，纳米氧化锡粉体能够均匀的分散入由线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯构成的基体树脂中，进而能够得到散射效果好的薄膜；

28、2、本发明通过加入氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物来改善聚乙烯基体树脂的加工性能和力学性能，氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的高温流动性远好于聚乙烯，而且韧性较好，能够改善聚乙烯高温熔体的流动性，同时还能增强聚乙烯树脂的韧性，提高薄膜的断裂伸长率和直角撕裂强度；

29、3、本发明中加入的聚乙烯-超支化聚缩水甘油醚两嵌段共聚物，与聚乙烯树脂具有较好的相容性，同时超支化聚缩水甘油醚链段具有一定的极性，能够降低聚乙烯基体树脂的结晶能力，提高聚乙烯基体树脂透光率的同时，还能促进纳米氧化锡粉末的均匀分散，使纳米氧化锡粉末的折射能力更为均匀一致，这使得散射膜能够同时具备高透光率和高雾度；

30、4、本发明中加入的乙烯-1-辛烯共聚物接枝马来酸酐，主要起到相容剂的作用，它能促进聚乙烯基体树脂与极性高聚物和无机粉末之间的相容性，改善聚乙烯基体树脂高温熔融时的流动性，促进各组分之间的均匀混合，进而能够得到高透光高雾度的散射膜；

31、5、本发明得到的漫散射树脂组合物制备出的散射膜，拉伸强度md方向32.7~34.5mpa、td方向28.3~30.3mpa，断裂伸长率md方向485~492%、td方向424~446%，直角撕裂强度md方向99.4~103.2n/mm、td方向93.6~95.8n/mm，透光率93.7~95.0%，雾度60.3~62.4%，漫散射效果方面能够大幅提升农作物产量，对比实验中能够将产量比从78.2%提升至93.8~100%。