[发明专利]一种散光塑料母粒、制备方法及其在散光农膜中的应用

说明书

本发明公开了一种散光塑料母粒，原料包括：树脂、具有一维纳米结构的硫酸钙晶须、增容助剂以及抗氧化剂。本发明可以有效提高散光棚膜的散光效率、力学强度或冲击韧性，且制备工艺简单、环保，适合大规模市场推广。

技术领域

本发明属于农用薄膜技术领域，尤其涉及一种散光塑料母粒、制备方法及其在散光农膜中的应用。

背景技术

为了满足人们生活对蔬菜、水果需求的不断增加，设施农业在我国得到了快速发展，近5年来，每年大棚膜使用量都稳定在240万吨以上，且呈现逐年增长的趋势。传统棚膜多以聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯类材料通过添加抗氧化剂、紫外吸收剂等延长使用寿命的助剂，再进行多层共挤的模式制备而成。棚膜功能单一、仅能起到保温、保水作用，缺乏对紫外线辐射、光强、光照均匀性的调控作用，较大的自然光照强度、光场分布不均等因素导致太阳光照射对作物表面组织的灼伤，导致作物产量、品相和质量不能达到最佳。为此，国内外科学家提出了散光膜的概念，以期能实现棚膜能够高长效散光且增益作物产量的效果。国内外越来越多科技工作者从不同角度对散光棚膜进行了深入研究，主要制备模式包括以下三种：①通过对棚膜表面进行毛化处理，提高表面粗糙度实现棚内太阳光的面散射；②在棚膜树脂里加入散射体，通过调控折射率的方式实现太阳光在膜内的长程散射；③融合面散射和长程散射，实现多重作用下的光散射路径调控。表面处理技术会增加棚膜的加工工艺，进而使得棚膜的加工成本提升，掺杂散射体的模式工艺简单，然而合适的散射体却不容易获得。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种散光塑料母粒，原料包括：树脂、具有一维纳米结构的硫酸钙晶须、增容助剂以及抗氧化剂。

所述散光塑料母粒的各原料按重量分数计为：树脂40～90份，具有一维纳米结构的硫酸钙晶须10～60份，增容助剂0.1～5份，抗氧化剂0.1～5份。

进一步地，所述一维纳米结构的硫酸钙晶须直径1～15微米，长径比为5～ 40。

进一步地，所述增溶剂为PE-g-ST、PP-g-ST、PE-g-MAH或PP-g-MAH中的一种或几种的任意混合。

进一步地，所述抗氧化剂为THP-24、三(壬基酚)亚磷酸酯、TH-1790、二烷基二硫代磷酸锌或N-苯基-α-萘胺和烷基吩噻嗪中的一种或几种的任意混合。

进一步地，所述一维纳米结构的硫酸钙晶须用于制造散光塑料母粒之前，进行改性处理，所述改性方法为：

1)将所述硫酸钙晶须分散在乙醇中形成悬浊液，然后向所述悬浊液中加入丙烯酰胺和四甲基乙二胺，加料完成后水浴恒温至65±5℃，保温30～40min，然后空冷至常温，过滤，固相用无水乙醇洗涤，烘干，获得固相A；

2)将所述固相A分散在乙醇中，然后向溶液中加入硅酸乙酯，搅拌溶液20～30min，然后在搅拌状态下向溶液中滴加氨水，滴加完成后继续搅拌5～6h，然后在搅拌状态下向溶液中加入钛酸四丁酯，加料完成后继续搅拌10～12h，过滤，固相用乙醇洗涤，烘干，获得固相B；

3)配置磷酸氢二钠的水溶液，将所述固相B分散在所述磷酸氢二钠的水溶液中，搅拌溶液10～20min，然后过滤，固相再次分散在乙醇中形成悬浊液，悬浊液油浴恒温至90±5℃，搅拌悬浊液，搅拌过程中向悬浊液中加入硬脂酸，加料完成后继续搅拌悬浊液恒温保温8～10min，然后过滤，固相用乙醇洗涤，烘干，获得改性后的硫酸钙晶须。

进一步地，所述步骤1)中，硫酸钙晶须分散在乙醇中形成悬浊液的固液质量比硫酸钙晶须/乙醇＝1:10～20；所述丙烯酰胺和四甲基乙二胺的加入质量与硫酸钙晶须质量比硫酸钙晶须：丙烯酰胺：四甲基乙二胺＝10:5～8:2～3。