[发明专利]一种耐候性农膜用聚乙烯树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯树脂组合物及其制备方法，具体涉及以线性低密度聚乙烯为基础树脂的具有优良耐候性的农用棚膜树脂组合物。

背景技术

农用塑料薄膜对现代化农业非常重要，与国计民生息息相关，有效地缓解农业生产和发展的矛盾，给农民带来了实惠。目前，我国是农用塑料薄膜生产和消费最多的国家之一，其中农用棚膜的聚乙烯树脂消费量超过120万吨以上，特别是西部地区农用棚膜每年聚乙烯树脂消费量已达50万吨，农用棚膜已成为聚乙烯(PE)树脂的重要应用领域之一。

目前，我国农用棚膜的产量及覆盖面积均居世界之首。但我国目前农用棚膜的发展水平与世界先进水平相比，仍有很大的差距，不仅表现在数量、品种上，而且表现在耐候性、透明性、防雾滴性等性能指标上。在国外，农用棚膜几乎百分之百为长寿命农膜，可以扣棚使用达18个月不发生自然破损，而我国普通农用棚膜无法达到这一要求。这主要由于国内农用棚膜覆盖材料普遍采用高压低密度聚乙烯/线性低密度聚乙烯(LDPE/LLDPE)掺混树脂，其中LDPE分子量低、分子量分布宽；LLDPE是由乙烯和1-丁烯共聚组成，支链短、分支多、催化剂残留量高，当受到阳光、温度、风力等因素的影响下，LDPE和LLDPE的分子链易发生断链，容易出现“背板效应”(棚膜易在骨架处开裂的现象)。另外掺混的树脂牌号、掺混比例的不同使其农用棚膜质量参差不齐，大大缩短了农用棚膜的使用寿命。因此，在农用塑料棚膜的开发应用中，提高农用棚膜的使用寿命对于节约能源、节省人力资源、减少环境污染，减轻农民负担都十分有利。

现有技术中，有关有机过氧化物改性LLDPE的报道很多。如USA4578431在LLDPE(MFR 2g/10min)中添加100～200ppm的异丙苯基过氧化物进行挤出反应，所得树脂可以吹制成25μm的薄膜。ZL03137608.8在LLDPE(C₄～C₈的α烯烃共聚物)中添加二叔丁基过氧化物，在其用量为0.3wt％～0.6wt％下进行交联挤出反应，制得一种适于吹制8000×0.08mm规格的棚膜树脂组合物。JP 1113411(A)提出叔丁基过氧化物与LLDPE的正庚烷溶液中进行反应，获得加工性好的微交联LLDPE。US4614764采用一种LLDPE与另一种经有机过氧化物改性的LLDPE共混，制备适于吹膜的树脂组合物。JP1113411在LLDPE与乙烯-醋酸乙烯(EVA)共混树脂中加入紫外线吸收剂，制备耐候薄膜。CN1056696A在低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯(EVA)掺混树脂中，加入由紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧剂、及其它加工助剂做成的母粒，制备耐候薄膜。CN90101638.1提供了一种在聚乙烯或以聚乙烯为主的聚烯烃共混物中加入光稳定剂、抗氧剂、可见光调节剂及其它加工助剂，挤出吹塑成具有耐候性的温室大棚膜制造方法。

上述专利基本是对单一树脂进行交联改性，重点只是提高树脂的熔体强度，改善其加工性能，然而在提高农用棚膜耐候性方面幅度有限。目前，在国内农用棚膜生产中使用的LDPE、LLDPE基础树脂耐候性能低，造成农用棚膜使用寿命短，同时加入的耐老化体系存在不合理、助剂种类多、生产成本高、助剂使用的持久性短，易发生迁移和析出等问题。

发明内容

本发明目的是提供一种线性低密度聚乙烯棚膜树脂组合物。该组合物为原料生产的宽幅棚膜(厚度≥80μm，幅宽≥8m)具有优良的耐候性，可以连续扣棚40个月以上不发生自然破损。本发明进一步提出组合物的制备方法。

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)的重量为百分之百计，本发明所述的树脂组合物包括：

1)100％的LLDPE；

2)0.05％～0.3％的复配交联助剂；

3)10％～30％的超低密度聚乙烯(ULDPE)耐候母粒；

其中所述的复配交联助剂为二叔丁基过氧化氢(TBHP)与过氧化二苯甲酰(BPO)复配组成，两种交联助剂的质量比为TBHP/BPO＝30∶1～5∶1。

所述的ULDPE耐候母粒是由ULDPE、复合光稳定剂、ULDPE和醋酸乙烯的接枝物(ULDPE-g-VA)及分散剂组成的共混物。聚合物ULDPE由乙烯与a-烯烃(丙烯、丁烯、己烯和辛烯)通过气相法、溶液法或高压法共聚制得，优选乙烯与丁烯的共聚物，其中密度：0.860～0.915g/cm³；熔体流动速率(MFR)为：0.1～20g/10min。所述的熔体流动速率(MFR)是在190℃，2.16Kg负荷下的测定值。