纳米高强滴灌带
阅读：506发布：2020-05-11
专利汇可以提供纳米高强滴灌带专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及节 水 滴灌 技术领域，公开了一种纳米高强滴灌带，包括含有如下 质量 份数的组分：聚乙烯 树脂 10～90份，聚乙烯再 生料 10～90份，纳米母料0.3-10份，助剂0.1-6份。本发明具有拉伸强度高、耐老化性能好、抗堵塞能 力 强、耐灼伤、低成本、长寿命的特点。广泛用于农业、林果业、绿化、草坪等行业使用。，下面是纳米高强滴灌带专利的具体信息内容。
1.一种纳米高强滴灌带，其特征包括含有如下质量份数的组分：聚乙烯树脂10～90份，聚乙烯再生料10～90份，纳米母料0.3-10份，助剂0.1-6份。
2.如权利要求1所述的纳米高强滴灌带，其特征在于纳米母料为纳米级硫酸钡母料，硫酸钡含量为20～90份。
3.如权利要求1或2所述的纳米高强滴灌带，其特征在于聚乙烯树脂为PE100级高密度聚乙烯、茂金属线型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的纳米高强滴灌带，其特征在于助剂为氟聚合物加工润滑剂0.1～
2份和复合型炭黑母料2～3份，消泡母料0.1～2份。
5.如权利要求1所述的纳米高强滴灌带，其特征在于聚乙烯树脂为PE100级高密度聚乙烯再生料4～45份和茂金属线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯3～45份的混合物。
6.如权利要求5所述的纳米高强滴灌带，其特征在于聚乙烯再生料为高密度聚乙烯再生料、线型低密度聚乙烯再生料和低密度聚乙烯再生料份数为10～90份的单体或混合物。
纳米高强滴灌带
技术领域
背景技术
[0002] 我国是严重缺水的国家，总用水量中，灌溉用水占70％，实现农业灌溉节水在水资源节约中占举足轻重的地位，而新疆是典型的干旱绿洲灌溉农业区，建设节水型农业是农业可持续发展的关键。全疆2017年已发展农业高效节水滴灌面积4000余万亩，滴灌节水技术是新疆广泛推广使用的一项农业灌溉技术，是继农药、化肥、地膜之后的第四大农业生产资料。滴灌具有实际的节水增产作用，滴灌带作为系统中的重要滴水管路而暴露于地表，长时间遭受太阳的暴晒，雨水天气、高温的老化，由于滴灌带迷宫面较薄及耐水压性能差的问题，导致滴灌带经常出现爆管开裂和迷宫刺水现象，影响了正常灌溉，若要维修或更换则费工且耽误农时，尤其是在新疆夏天高温天气持续时间长，加之新疆是集约化的大农业生产，上述问题尤为突出。传统生产工艺若要解决上述问题，就得降低滴灌带配方中聚乙烯再生料的添加比例甚至不得使用，这就导致滴灌带生产成本的提高，使得滴灌带性能与成本不能兼得。其次随着使用滴灌年限的增加，滴灌带的反复回收再利用，而产生的负面影响日趋明显，导致现有滴灌带拉伸强度低、耐水压性能差、抗老化性能低、抗堵塞能力弱、成本高的问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种在满足使用的条件下，成本低、拉伸强度高、耐压耐老化性能好，抗堵塞能力强，生产过程稳定的纳米高强滴灌带。
[0004] 一种纳米高强滴灌带，包括含有如下质量份数的组分：聚乙烯树脂10～90 份，聚乙烯再生料10～90份，纳米母料0.3-10份，助剂0.1-6份。因纳米级微粒强度好，增加相容性，改善加工性能的特点，使得纳米高强滴灌带拉伸强度提高20％以上，氧化诱导时间提高2倍以上，壁厚降至0.12mm以下，解决了滴灌带成本高、耐压性能差、生产过程不稳定的问题。广泛用于农业、林果业、绿化、草坪等行业使用，具有很好的社会生态和经济效益；
[0006] 上述的润滑剂为氟聚合物加工助剂；
[0007] 上述的纳米母料高强滴灌带，聚乙烯树脂为高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯中的一种或几种的组合物；PE100级高密度聚乙烯树脂因为拉伸强度高，耐水压、耐磨性能好，所以用量较大；茂金属线型低密度聚乙烯再分子链呈直线型有较少支链，分子量分布窄、力学性能较低密度聚乙烯高；而低密度聚乙烯再熔体粘度低、加工性能好，三者按照适当配比达到性能与成本价格的完美结合；
[0008] 上述的纳米高强滴灌带，聚乙烯树脂为PE100级高密度聚乙烯4～45份和茂金属线型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯3～45份的混合物，目的是充分利用 PE100级高密度聚乙烯拉伸强度高，耐水压性能好，配合茂金属线型低密度聚乙烯断裂伸长率高，耐穿刺性能优和低密度聚乙烯熔化后粘度低、加工性能好，使得纳米高强滴灌带的断裂伸长率高；
[0009] 上述的纳米高强滴灌带，聚乙烯再生料为PE100级高密度聚乙烯4～45份和茂金属线型低密度聚乙烯3～45份的混合物，目的是充分利用PE100级高密度聚乙烯拉伸强度高，耐水压性能好，配合茂金属线型低密度聚乙烯断裂伸长率高，耐穿刺性能优和低密度聚乙烯熔化后粘度低、加工性能好，滴灌带的断裂伸长率高；
[0010] 上述的纳米高强滴灌带，聚乙烯再生料为高密度聚乙烯再生料5～45份和低密度聚乙烯再生料5～45份的混合物，目的是充分利用高密度聚乙烯再生料拉伸强度高，耐水压性能好，配合低密度聚乙烯再生料熔化后粘度低、加工性能好，出料均匀滴灌带的断裂伸长率高；
[0011] 上述的纳米高强滴灌带，聚乙烯再生料为高密度聚乙烯再生料5～45份、线型低密度聚乙烯再生料5～25份和低密度聚乙烯再生料5～20份的混合物，目的是充分利用高密度聚乙烯再生料拉伸强度高，耐水压性能好，配合线型低密度聚乙烯再生料或低密度聚乙烯再生料熔化后粘度低、出料均匀，加工性能好，滴灌带的断裂伸长率高。同时还可以扩大聚乙烯再生料的使用范围。
[0012] 实现发明目的的技术方案是这样解决的：纳米高强滴灌带是以纳米母料、聚乙烯树脂和聚乙烯再生料及其其它助剂母料为原料，按一定比例混合，经单螺杆挤出机按照一定的工艺温度挤出后，吹塑、模轮成型，分割、冷却、牵引、记米、最后收卷即制备成纳米高强滴灌带。
[0013] 有益效果：因本发明加入了纳米级微粒母料，随着纳米级微粒母料比例的增加，滴灌带拉伸强度值逐渐增加。当然助剂的加入主要是起改善性能、利于加工的作用，但是价格昂贵，添加比例高，而纳米级微粒母料的加入具有增强增韧性能，更加利于成型加工，导致了其它助剂用量的减少，同时纳米级微粒母料价格低廉，添加量少，生产工艺简单，综合生产成本可降低200-500元/吨，其次使用纳米级微粒母料，不但不影响原有的加工条件(如工艺温度)，而且与聚乙烯树脂和聚乙烯再生料相容性好，所用的纳米级微粒母料中的小粒径的无机离子表面缺陷少，非配对原子多，比表面积大，与聚合物高分子材料发生物理或化学结合的可能性大，分散性较好，抗老化性能优异，纳米无机粒子与基体间的界面粘结，可以承受更大的负荷。从而具有既增强又增韧的功能，使得纳米高强滴灌带的拉伸强度和耐老化性能比技术指标分别高了20％和3倍，同时为了保证生产过程的稳定性配方中还使用了氟聚合物加工助剂和消泡母料及复合型黑母料上述助剂的使用解决了传统滴灌带生产过程中易出湿料气泡，僵化块、鲨鱼皮状波纹等问题，使用过程中易破裂、泥沙堵塞、耐老化性能差和太阳灼伤的问题，PE100级高密度聚乙烯树脂因为拉伸强度高，耐水压。耐磨性能好，所以用量较大；茂金属线型低密度聚乙烯再分子链呈直线型有较少支链，分子量分布窄、力学性能较低密度聚乙烯高；而低密度聚乙烯再熔体粘度低、加工性能好，三者按照适当配比达到性能与成本价格的完美结合。
[0014] 附表说明：
[0015] 表1为本发明的性能检测表
[0016]
[0017] 表2为纳米高强滴灌带与普通滴灌带性能对照表：
[0018]
[0019] 表3为纳米高强滴灌带与普通滴灌带性能对照表：
[0020]
具体实施方式
[0021] 实施例1
[0022] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯45 份、茂金属线型低密度聚乙烯22.5份、低密度聚乙烯22.5份、聚乙烯再生料 10份、纳米母料10份、消泡母料0.1份、氟聚合物加工助剂0.1份和复合型黑母料3份。
[0023] 实施例2
[0024] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯4 份、茂金属线型低密度聚乙烯3份、低密度聚乙烯3份、聚乙烯再生料90份、纳米母料0.3份、消泡母料2份、氟聚合物加工助剂2份和复合型黑母料2份。
[0025] 实施例3
[0026] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯 22.5份、茂金属线型低密度聚乙烯11.25份、低密度聚乙烯11.25份、聚乙烯再生料45份、纳米母料5份、消泡母料1.0份、氟聚合物加工助剂1.0份和复合型黑母料2份。
[0027] 实施例4
[0028] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯40 份、茂金属线型低密度聚乙烯20份、低密度聚乙烯20份、聚乙烯再生料20份、纳米母料9份、消泡母料0.4份、氟聚合物加工助剂0.4份和复合型黑母料2 份。
[0029] 实施例5
[0030] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯35 份、茂金属线型低密度聚乙烯17.5份、低密度聚乙烯17.5份、聚乙烯再生料 30份、纳米母料8份、消泡母料0.6份、氟聚合物加工助剂0.6份和复合型黑母料2份。
[0031] 实施例6
[0032] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯30 份、茂金属线型低密度聚乙烯15份、低密度聚乙烯15份、聚乙烯再生料40份、纳米母料7份、消泡母料0.8份、氟聚合物加工助剂0.8份和复合型黑母料2 份。
[0033] 实施例7
[0034] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯25 份、茂金属线型低密度聚乙烯12.5份、低密度聚乙烯12.5份、聚乙烯再生料 50份、纳米母料6份、消泡母料1.1份、氟聚合物加工助剂1.1份和复合型黑母料2份。
[0035] 实施例8
[0036] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯20 份、茂金属线型低密度聚乙烯10份、低密度聚乙烯10份、聚乙烯再生料60份、纳米母料4份、消泡母料1.3份、氟聚合物加工助剂1.3份和复合型黑母料2 份。
[0037] 实施例9
[0038] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯15 份、茂金属线型低密度聚乙烯7.5份、低密度聚乙烯7.5份、聚乙烯再生料70 份、纳米母料3份、消泡母料1.5份、氟聚合物加工助剂1.5份和复合型黑母料2份。
[0039] 实施例10
[0040] 本发明是由含有如下质量份数组分的原料制成的：PE100级高密度聚乙烯10 份、茂金属线型低密度聚乙烯5份、低密度聚乙烯5份、聚乙烯再生料80份、纳米母料2份、消泡母料1.7份、氟聚合物加工助剂1.7份和复合型黑母料2 份。
[0041] 综上所述，各组合物的性能如下：
[0042] 纳米母料(纳米级微粒)：母料中的小粒径的无机离子表面缺陷少，非配对原子多，比表面积大，与聚合物高分子材料发生物理或化学结合的可能性大，分散性较好，抗老化性能优异，纳米无机粒子与基体间的界面粘结，可以承受更大的负荷。从而具有既增强又增韧的功能
[0043] 氟聚合物加工助剂：提高炭黑和无机填料在聚乙烯树脂中的分散作用，降低聚乙烯树脂和聚乙烯再生料在挤出过程中的氧化凝胶和交联凝胶现象，提高熔体的流动性和脱模效果，改善聚乙烯加工性能。
[0044] 复合型黑母料：一种有效成份为炭黑，有非常好的光屏蔽作用，耐紫外线老化性能好。另外一种有效成份以抗氧剂(1010)和抗氧剂(168)及光稳定剂 (GW622)为主，主要是延长制品的氧化诱导时间(OIT)使纳米高强滴灌带在温度和氧气存在的条件下延长制品使用寿命。
[0045] 消泡母料：其原理是有效成分氧化钙吸水反应生成氢氧化钙 (CaO+H2O＝Ca(OH)2将物理形态的水，转化为化合状态水，不会随温度的升高而挥发，随着消泡母料用量的增加，聚乙烯再生料添加比例逐步提高，消泡母料的加入具有吸潮的功能，更加利于成型加工，节省了烘干电费和人工费用，同时消泡母料的价格，生产工艺简单。
[0046] PE100级高密度聚乙烯(HDPE)：平均分子量大，分子量分布窄，所生产产品拉伸强度、硬度等力学性能好。
[0047] 茂金属线型低密度聚乙烯(LLDPE)：分子链呈直线型有较少的支链，分子量分布窄，产品耐穿刺性能好，力学性能较低密度聚乙烯要高。
[0048] 低密度聚乙烯(LDPE)：分子链呈支链型，结晶度低制品透明度高、柔韧性、粘结性、加工性能好。
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