含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及化工领域，尤其涉及一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法。将聚乙烯粉体、母料按比例称量得到混合物m1；将二氧化锰纳米片溶解在水中配成溶液m2；将混合物m1加入喷雾式高混机中，同时利用喷雾装置加入二氧化锰纳米片溶液m2，高速旋转至混合均匀，得到粉体m3；将粉体m3加入造粒机进行造粒，得到浓缩母粒，然后将浓缩母粒与聚乙烯颗粒混合，吹塑机处理得到含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜。本项目公开了一步法合成MnO2纳米片的方法，同时采用的喷雾方式实现了MnO2纳米片在聚乙烯中的均匀分散，并将含有MnO2纳米片的高浓度浓缩母粒与聚乙烯以适当比例混合，经吹塑制得MnO2纳米片/聚乙烯薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域，涉及聚乙烯薄膜制备领域，尤其涉及一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法。
技术介绍
MnO2纳米片是一种新型的紫外屏蔽材料，具有屏蔽范围广、价格低廉，对环境友好等优点，克服了传统的紫外屏蔽剂屏蔽范围窄、易挥发等问题，是具有潜在应用前景的紫外屏蔽材料。紫外线是波长为180-400nm的电磁波。日本学者的研究结果证明，在阻隔紫外线的环境下培育作物，叶片的同化组织发生了变化，可加速光合作用，并能抑制农作物的灰霉病。阻隔380nm以下紫外线的棚膜对农作物有防病、促进生长、防止枝干老化、延长收获期、增加产量等效果。因此紫外线是很多病虫害赖以生存的光波波段。如果能优化自然界的光波波段，屏蔽掉有害紫外线，就可以抑制害虫的生存和生长，大幅度提高农作物的产量，并大量减少农药的使用量，生产出“绿色蔬菜”、“有机蔬菜”。MnO2纳米片紫外屏蔽材料是一种新型的紫外屏蔽材料，具有屏蔽范围广(200-400nm的紫外区)、价格低廉，对环境友好等优点，是具有潜在应用前景的紫外屏蔽材料。将其应用在聚乙烯薄膜上面，大大拓展了MnO2纳米片的应用领域，这对纳米片材料的研究和应用有重要的科学意义，并能加快我国阻隔紫外线棚膜的开发应用，具有重要的理论意义和应用价值，前景极为广阔。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提供一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法，所述含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜采用下述步骤制备而成：(a)将聚乙烯粉体、母料按(5-10)：1比例称量得到混合物m1；(b)将二氧化锰纳米片溶解在水中配成二氧化锰纳米片溶液m2；(c)将混合物m1加入喷雾式高混机中，同时利用喷雾装置加入二氧化锰纳米片溶液m2，高速旋转至混合均匀，得到粉体m3；(d)将粉体m3加入造粒机进行造粒，得到浓缩母粒，然后将浓缩母粒与聚乙烯颗粒混合，混合均匀后经吹塑机处理得到含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜。其中保温剂、流滴剂和抗氧化剂为母料：作为优选，所述二氧化锰纳米片为具有插层结构的二氧化锰纳米片，所述具有插层结构的二氧化锰纳米片采用下述步骤合成：(e)将阳离子表面活性剂和高锰酸钾混合搅拌，得到黑褐色沉淀n1；(f)将黑褐色沉淀n1与烷基氢氧化铵、阳离子表面活性剂混合，得到黑褐色沉淀n2；(g)将阳离子表面活性剂与二氧化锰混合反应，得到黑褐色溶液n3；(h)将步骤(f)中的黑褐色沉淀n2和步骤(g)中的黑褐色沉淀n3混合，静置时间6-8小时得到具有插层结构的二氧化锰纳米片c。作为优选，所述步骤(c)中高速旋转的转速为1500-2500转/分，所述高速旋转的时间为15-25分钟。作为优选，所述步骤(d)中制得的含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的厚度为80-120μm。作为优选，所述步骤(e)、(f)中的阳离子表面活性剂单碳链、双碳链以及三碳链的烷基铵阳离子表面活性剂中的任意一种。作为优选，所述步骤(e)中阳离子表面活性剂和高锰酸钾加入质量比为1:(1-2)。作为优选，所述步骤(g)中的阳离子表面活性剂为碳链长是十二、十四、十六、十八的烷基三甲基溴化铵的任意一种。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，一般比较常用的合成MnO2纳米片的方法极为繁琐，耗时较长，总共需要7-22天的时间才能得到最终产物，不易实现生产放大。本项目公开了一步法合成MnO2纳米片的方法，同时采用的喷雾方式实现了MnO2纳米片在聚乙烯中的均匀分散，并将含有MnO2纳米片的高浓度浓缩母粒与聚乙烯以适当比例混合，经吹塑制得MnO2纳米片/聚乙烯薄膜。所得薄膜具有良好的紫外线屏蔽作用，利用生态调控技术防止病虫害对农作物的危害，减少农药的使用，生产绿色食品。本专利技术使MnO2纳米片/聚乙烯薄膜得到应有的增值，是提高我国大棚膜附加值，使农业增效，农民增收的有效技术途径，也是解决我国“三农”问题的重要举措。本项目的实施，可以解决当地现有富余人员就业，对于维护社会治安、稳定社会秩序、缓和富余人员安置的矛盾，具有极大的社会意义。本专利技术的产品实现产业化生产，可大大加快我国屏蔽紫外线农用薄膜研究进度；大幅度提高农作物的产量，并大量减少农药使用量，生产出\绿色蔬菜\，\有机蔬菜\；取得经济效益和社会效益双丰收。附图说明图1为含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜制备过程流程图，图2为具有插层结构的二氧化锰纳米片制备过程流程图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情 况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。实施例1，本实施例提供一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法。首先将聚乙烯粉体5kg、母料1kg(保温剂、流滴剂、抗氧剂按照质量比1：1：1混合)称量得到混合物m1；然后将二氧化锰纳米片50g溶解在100ml水中配成二氧化锰纳米片溶液m2；将混合物m1加入喷雾式高混机中，同时利用喷雾装置加入二氧化锰纳米片溶液m2，在1500转/分条件下处理15分钟至所有原料混合均匀，得到粉体m3；将粉体m3加入造粒机进行造粒，得到浓缩母粒，然后将浓缩母粒与聚乙烯颗粒混合，混合均匀后经吹塑机处理得到含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜。其中，上述二氧化锰纳米片为具有插层结构的二氧化锰纳米片，采用下述步骤合成：首先将单碳链烷胺基阳离子表面活性剂0.5kg和高锰酸钾1kg混合搅拌均匀，得到黑褐色沉淀n1；然后将制得的黑褐色沉淀与烷基氢氧化铵、单碳链烷胺基阳离子表面活性剂按照质量比1：1：2比例混合均匀，得到黑褐色沉淀n2；将十二烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂与二氧化锰按照质量比1：2混合反应，得到黑褐色溶液n3；将黑褐色沉淀n2和黑褐色沉淀n3混合，静置时间6小时得到具有插层结构的二氧化锰纳米片c。实施例2，本实施例提供一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法。首先将聚乙烯粉体8kg、母料1kg(保温剂、流滴剂、抗氧剂按照质量比1：3：5混合)称量得到混合物m1；然后将二氧化锰纳米片60g溶解在500ml水中配成二氧化锰纳米片溶液m2；将混合物m1加入喷雾式高混机中，同时利用喷雾装置加入二氧化锰纳米片溶液 m2，在2500转/分条件下处理25分钟至所有原料混合均匀，得到粉体m3；将粉体m3加入造粒机进行造粒，得到浓缩母粒，然后将浓缩母粒与聚乙烯颗粒混合，混合均匀后经吹塑机处理得到含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜。其中，上述二氧化锰纳米片为具有插层结构的二氧化锰纳米片，采用下述步骤合成：首先将双碳链烷胺基阳离子表面活性剂0.6kg和高锰酸钾1kg混合搅拌均匀，得到黑褐色沉淀n1；然后将制得的黑褐色沉淀与烷基氢氧化铵、双碳链烷胺基阳离子表面活性剂按照质量比2：5：2比例混合均匀，得到黑褐色沉淀n2；将十八烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂与二氧化锰按照质量比1：3混合反应，得到黑褐色溶液n3；将黑褐色沉淀n2和黑褐色沉淀n3混合，静置时间8小时得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将聚乙烯粉体、母料按(5‑10)：1的质量比例称量得到混合物m1；(b)将二氧化锰纳米片溶解在水中配成二氧化锰纳米片溶液m2；(c)将混合物m1加入喷雾式高混机中，同时利用喷雾装置加入二氧化锰纳米片溶液m2，高速旋转至混合均匀，得到粉体m3；(d)将粉体m3加入造粒机进行造粒，得到浓缩母粒，然后将浓缩母粒与聚乙烯颗粒混合，混合均匀后经吹塑机处理得到含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将聚乙烯粉体、母料按(5-10)：1的质量比例称量得到混合物m1；(b)将二氧化锰纳米片溶解在水中配成二氧化锰纳米片溶液m2；(c)将混合物m1加入喷雾式高混机中，同时利用喷雾装置加入二氧化锰纳米片溶液m2，高速旋转至混合均匀，得到粉体m3；(d)将粉体m3加入造粒机进行造粒，得到浓缩母粒，然后将浓缩母粒与聚乙烯颗粒混合，混合均匀后经吹塑机处理得到含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜。2.根据权利要求1所述的含有二氧化锰纳米片的聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述二氧化锰纳米片为具有插层结构的二氧化锰纳米片，所述具有插层结构的二氧化锰纳米片采用下述步骤合成：(e)将阳离子表面活性剂和高锰酸钾混合搅拌，得到黑褐色沉淀n1；(f)将黑褐色沉淀n1与烷基氢氧化铵、阳离子表面活性剂混合，得到黑褐色沉淀n2；(g)将阳离子表面活性剂与二氧化锰混合反应，得到黑褐色溶液n3；(h)将步骤(f)中的黑褐色沉淀n2和步骤(g)中的黑褐色沉淀n3混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭锋，侯婷婷，高亚曼，武庆东，
申请(专利权)人：聊城华塑工业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37