一种硅藻土、高岭土保温薄膜母料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅藻土、高岭土保温薄膜母料及其制备方法，包括以下质量百分比组分，硅藻土22％～26％、高岭土30％～34％、聚乙烯32％～35％、铝酸酯偶联剂2％～3％、硬酯酸0.5％～0.8％、硬酯酸钙0.3％～0.5％、石蜡2％～3％、PE蜡1％～2％和抗氧剂0.5％～0.8％。将上述原料在高速混合机分步混合后在同向平行双螺杆挤出机挤出制成母料。本发明专利技术选择硅藻土、高岭土和聚乙烯混合改性，把硅藻土与高岭土的添加比例控制在52％-60％之间制成母料，加入5％～15％该母料的制成的地膜红外光透过率可减少至31％～34％，具有明显的保温效果。

【技术实现步骤摘要】
一种硅藻土、高岭土保温薄膜母料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料母料及其制备方法，特别是涉及一种硅藻土、高岭土聚乙烯保温薄膜母料及其制备方法。
技术介绍
自20世纪70年代末期之后地膜覆盖栽培
得到广泛应用，传统的地膜一般注重机械强度、抗冲击耐老化和透光增温性，以满足使用要求和目的。近年来绿色、环保和低碳意识的强化，地膜的保温性愈来愈受到重视。地膜覆盖农作物后，白天接受日光照射使地温升高，吸热升温且避免由于空气流动对流造成的散热降温，使地温通过光照得到提升和封闭保温；进入夜间膜下已没有外来热能补充，由于膜下温度高于外部温度，此时膜内白天储存的热量散失，温度迅速降低。大的温度波动极为不利于农作物保苗和生长，直接影响秧苗的成活率和和以后的产量增加。因为夜晚热能主要靠保温维持，减少地膜内的昼夜温差和保温是充分发挥地膜功效和提高农作物地膜覆盖技术的关键,此时高效保温农膜的优势就显得尤为重要。申请号为2013102374334的中国专利申请公开了一种纳米自组装隔热农膜》，该申请中使用掺铟氧化锡和掺鍗氧化锡达到阻隔红外线的效果，但其工艺复杂且成本高；申请号为2010800375252的中国专利申请公开了一种《水滑石型颗粒粉末、农膜用保温剂、农膜用母炼胶和农业用膜》，该申请中首先加工具有较低吸油量和一定比表面积的水滑石颗粒，然后用隔高级脂肪酸进行包覆制成保温剂颗粒，再加入到聚乙烯树脂中制造粉母料生产农用地膜，对水滑石需要特殊处理，制作母料工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种保温性能和抗老化性能好且成本较低的硅藻土、高岭土保温薄膜母料；本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种上述母料的制备方法。本专利技术一种硅藻土、高岭土保温薄膜母料采用的技术方案是，包括以下质量百分比组分，硅藻土22％～26％、高岭土30％～34％、聚乙烯32％～35％、铝酸酯偶联剂2％～3％、硬脂酸0.5％～0.8％、硬脂酸钙0.3％～0.5％、石蜡2％～3％、PE蜡1％～2％和抗氧剂0.5％～0.8％。进一步改进的技术方案是，所述硅藻土SiO2含量≥85％、堆密度为0.45-0.6g/ml、比表面积为25-40m2/g，颗粒度为1250-1600目；所述高岭土白度＞90、SiO2含量≥45％、Al2O3含量≥35％、水份≤0.1％，颗粒度为1250-1600目；所述硅藻土与高岭土在母料中的添加比例为52％-60％。本专利技术一种硅藻土、高岭土保温薄膜母料的制备方法采用的技术方案是，包括以下步骤：步骤1：准备原料，按质量百分比，硅藻土22％～26％、高岭土30％～34％、聚乙烯32％～35％、铝酸酯偶联剂2％～3％、硬脂酸0.5％～0.8％、硬脂酸钙0.3％～0.5％、石蜡2％～3％、PE蜡1％～2％、抗氧剂0.5％～0.8％；步骤2：将硅藻土和高岭土加入高速混合机以1400～1500rpm转速混合5～15分钟，使高速混合机中硅藻土、高岭土温度达到108℃～115℃；步骤3：停机后加入铝酸酯偶联剂，开机以700～800rpm转速混合13～18分钟；步骤4：加入聚乙烯后变换高速混合机转速为1400～1500rpm混合5～8分钟；步骤5：依次加入硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡、PE蜡和抗氧剂，高速混合机以1400～1500rpm转速混合25～35分钟停机；步骤6：将高速混合机混合完成后的物料采用同向平行双螺杆挤出机以螺杆转数40～50r/min进行挤出，再将挤出物料依次通过风冷热切粒和自动灌装，最终制成硅藻土、高岭土保温薄膜母料颗粒。进一步改进的技术方案是，所述物料在挤出过程中，所述同向平行双螺杆挤出机的螺杆从前到后控制的四段温度分别为：110～120℃、130～140℃、145～155℃、155～160℃；机头温度为：165～170℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术主要利用聚乙烯与硅藻土、高岭土通过有效的偶联结合实现功能性高分子材料的性能要求。(1)选择硅藻土、高岭土和聚乙烯混合改性，把硅藻土与高岭土在母料中的添加比例控制在52％-60％之间制成母料，加入该母料生产的地膜，透光率符合国家标准，保温性和抗老化性能提高。加入5％～15％该母料的薄膜，可见光透过率为85.5-86.7％，与普通聚乙烯薄膜相近，符合农膜国家标准GB4455-2006透光率≥85％的要求；实验室检测人工加速老化后的断裂伸长率为273％，符合农膜国家标准GB4455-2006中人工加速老化后的断裂伸长率≥200％要求。实际对比实验本专利技术地膜使用周期为389天，高于对比实验的普通聚乙烯膜210天的使用周期；在畦宽80cm、畦长20m、裸地温度-5～20℃环境下进行100天自17:00～8:00棚内温差对比实验，本专利技术地膜平均温差为1.7-2.5℃,对比实验普通聚乙烯膜平均温差为2.7-3.8℃。(2)选择硅藻土作为母料填充材料之一，能够减少地膜的热传导损失并提高蓄热功能。硅藻土作为以硅藻遗骸(壳体)为主的生物沉积与岩，经过煅烧后的硅藻土微观形态保留了原始硅藻壳体的孔道经结构具有性，微孔直径约在1/10μm左右。微孔中有空气存在，有效的减少热量以传导的方式损失；选择SiO2含量高，堆密度、比表面积和颗粒度适当的硅藻土，能够使硅藻土有较好的分散性，在不影响透光率的前提下，硅藻土多孔结构特性和较大比表面积提高了地膜的蓄热能力，增加了保温性。(3)选择高岭土作为母料填充材料之一，能够提高地膜的红外线阻隔功能。高岭土具备阻隔红外线的功能(详见刘若英1993年发表于《国际聚合物加工协会亚澳地区会议论文集》中的《无机填料对农用塑料薄膜性能的影响》)，将有效的减少热量以辐射的方式损失，填加硅藻土、高岭土的塑料薄膜将具备较强的保温功能。对于厚度为0.08-0.1mm的普通聚乙烯薄，7-25μm波长范围的红外线透过率为70-80％，以高岭土作为红外线阻隔剂，可使红外线透过率减少，加入5％～15％该母料的薄膜红外线透过率可减少至31％～34％，能够有效的减少热量辐射损失，具有明显的红外线阻隔效果。(4)硅藻土、高岭土原料无需特殊加工处理，选择聚乙烯作为载体树脂，母料的混合和挤出采用通用设备，生产工艺简单，具有较强的成本优势。具体实施方式硅藻土技术指标如下：SiO2含量≥85％、堆密度为0.45-0.6g/ml、比表面积为25-40m2/g，颗粒度为1250-1600目。高岭土硅藻土技术指标如下：白度＞90、SiO2含量≥45％、Al2O3含量≥35％、水份≤0.1％。硅藻土与高岭土的添加比例为52％-60％。载体树脂选择软化点低，包覆效果好的聚乙烯树脂。下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1按质量百分比准备如下原料，硅藻土22％、高岭土33％、聚乙烯35％、铝酸酯偶联剂3％、硬脂酸0.8％、硬脂酸钙0.5％、石蜡3％、PE蜡2％、抗氧剂0.7％。其中：硅藻土自产，SiO2含量为85％、堆密度为0.45g/ml、比表面积为25m2/g，颗粒度为1250目；高岭土自产，白度为91、SiO2含量为45％、Al2O3含量为35％、水份为0.1％，颗粒度为1250目；聚乙烯牌号为DNDA8320，由抚顺石化公司生产；铝酸酯偶联剂牌号为DL-411-A，由南京品宁偶联剂有限公司生产；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅藻土、高岭土保温薄膜母料，包括以下质量百分比组分，硅藻土22％～26％、高岭土30％～34％、聚乙烯32％～35％、铝酸酯偶联剂2％～3％、硬酯酸0.5％～0.8％、硬酯酸钙0.3％～0.5％、石蜡2％～3％、PE蜡1％～2％和抗氧剂0.5％～0.8％。

【技术特征摘要】
1.一种硅藻土、高岭土保温薄膜母料，包括以下质量百分比组分，硅藻土22％～26％、高岭土30％～34％、聚乙烯32％～35％、铝酸酯偶联剂2％～3％、硬脂酸0.5％～0.8％、硬脂酸钙0.3％～0.5％、石蜡2％～3％、PE蜡1％～2％和抗氧剂0.5％～0.8％；所述硅藻土SiO2含量≥85％、堆密度为0.45-0.6g/ml、比表面积为25-40m2/g，颗粒度为1250-1600目；所述高岭土白度＞90、SiO2含量≥45％、Al2O3含量≥35％、水份≤0.1％，颗粒度为1250-1600目。2.根据权利要求1所述的保温薄膜母料，其特征在于，所述硅藻土与高岭土的添加比例为52％-60％。3.一种如权利要求1所述硅藻土、高岭土保温薄膜母料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：准备如权利要求1所述原料；步骤2：将硅藻土和高岭土加入高速混合机以1400～1500rpm转速混合5～15分钟，硅藻...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智武，文起东，文博，郝天禹，李姝谊，
申请(专利权)人：营口东盛实业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21