[发明专利]一种具有红外吸收功能的聚乙烯薄膜及其制备方法

说明书

（一）技术领域

本发明提供了一种具有红外吸收功能的聚乙烯薄膜及其制备方法。

（二）背景技术

在温室栽培农作物中，由于白天受波长0.29-4.3μm的太阳光照射，温室内温度高，而夜间因辐射冷却而急剧变为低温。这种急剧的降温对农作物的生长十分不利。聚乙烯树脂等聚烯烃类材料因其良好的柔韧性、透光性和可加工性，广泛地应用于农作物温室栽培中所需要的农用薄膜。但是聚乙烯树脂本身的红外线透过率较高，保温性能较差，白天地表从太阳光吸收的热量在夜间会很快地以红外热辐射的形式散失。夜间从地球表面向大气散失的辐射能量绝大部分集中在波长为7-25μm(对应波数为1428-400cm^-1)的中红外区，因此研究提高农用薄膜在波长7-25μm区间的红外吸收性能是非常有意义的。王丽静等（王丽静，徐向宇，David G.Evans，李殿卿，磷酸二氢根插层水滑石的制备及其选择性红外吸收性能，无机化学学报，2010,26(6):970-976）采用化学试剂为原料人工合成水滑石，并再把磷酸二氢根插层到水滑石的层间来制备具有红外吸收性能的聚乙烯薄膜。高桥秀夫等(高桥秀夫，冈田彰，水滑石类化合物和其制法以及含该化合物的农用薄膜，CN100337916C，2007-9-19)也报道了采用化学试剂为原料人工合成水滑石经阴离子插层后与热塑性塑料复合来制备具有红外吸收功能的农用薄膜。上述制备方法成本较高、过程复杂。天然的滑石粉、瓷土等可作为助剂直接添加到聚乙烯薄膜中，但是这些天然无机材料红外吸收性能较差，并且颗粒不均匀，影响了农膜的机械性能、稳定性和可见光透过性能。

（三）发明内容

本发明的目的在于提供一种具有红外吸收功能的聚乙烯薄膜及其制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种具有红外吸收功能的聚乙烯薄膜，所述聚乙烯薄膜包括以下质量份的原料组分：

低密度聚乙烯树脂100份、铝基层状纳米材料1~15份、磷酸二苯2-乙基己酯0.5-8份。

所述“包括”的意思是所述聚乙烯薄膜主要由上述质量份的原料组成，但还可以含有本技术领域常用的添加剂，如光稳定剂、抗氧剂、增塑剂等等。所述聚乙烯薄膜也可以不含有添加剂，仅有主要成分组成。

本发明所述的聚乙烯薄膜优选由以下质量份的原料组分组成：

低密度聚乙烯树脂100份、铝基层状纳米材料1~15份、磷酸二苯2-乙基己酯0.5-8份。

所述的聚乙烯薄膜更优选由以下质量份的原料组分组成：低密度聚乙烯树脂100份、铝基层状纳米材料4~12份、磷酸二苯2-乙基己酯3~8份；最优选所述的聚乙烯薄膜由以下质量份的原料组分组成：低密度聚乙烯树脂100份、铝基层状纳米材料6份、磷酸二苯2-乙基己酯5份。

本发明所述低密度聚乙烯树脂简称LDPE，是一种塑料材料，适合热塑性成型加工的各种成型工艺，成型加工性好。

所述磷酸二苯2-乙基己酯又称2-乙基己基二苯基磷酸酯。

本发明所述铝基层状纳米材料为中国专利申请CN102389982A中公开的材料。具体的，所述铝基层状纳米材料是利用矾浆制备得到，所述方法为：

（1）取原料矾浆，经研磨过筛，在马弗炉中400~900℃下煅烧1~8小时后，冷却，得到粉末产物；所述矾浆是利用矾矿炼制明矾，以水浸法工艺生产的生产过程中产生的矾浆；

（2）取步骤（1）得到的粉末产物与硫酸按1~5:1的酸铝摩尔比混合，搅拌均匀，所得浆液放入恒温干燥箱，在120~250℃进行酸熔反应，取出反应液用水浸泡3~8h，然后静置分层，取上层清液，调节pH值至pH≥12，然后反复水洗、离心至pH=7，取上层清液，即得到含铝前驱物溶液；

（3）按1~5:1的镁铝摩尔比，取Mg(NO₃)₂·6H₂O加入到步骤（2）所得的含铝前驱物溶液中混合，得到镁铝液；然后按1~5:1的[OH^-]/[Mg²⁺]摩尔比将镁铝液在强烈搅拌条件下缓慢滴入到NaOH溶液中，同时滴加Na₂CO₃溶液以控制浆液pH值为12~14，40~80min滴完，滴加完毕后继续搅拌10~60min，得到胶状沉淀，将该胶状沉淀放入晶化釜中晶化，然后离心水洗至中性，干燥，破碎，过100目筛，得白色粉末状产品，即得所述的铝基层状纳米材料。