[发明专利]一种类水滑石基高分子聚合物保温母粒及其制备方法

说明书

本发明是属于农业高分子材料领域，尤其涉及一种类水滑石基高分子聚合物保温母粒及其制备方法，该母粒以有机化类水滑石和高分子聚合物为原料制备而成；制备有机化类水滑石使用方法(球磨法)与传统共沉淀法相比，具有产量高、无溶剂等特点，且不会产生环境污染；其红外吸光度可提高30‑100，保温性得到显著提高；本发明加工工艺简单，能耗低、效率高，属低能型工艺。

技术领域

本发明属于农业高分子材料领域，具体涉及一种母粒，特别是一种类水滑石基高分子聚合物保温母粒及其制备方法。

背景技术

农用薄膜具有提高土壤温度、减少杂草和害虫、保持水分以及提高作物产量的特点。据统计，2015年我国农膜产量达到230.95万吨，居世界首位。随着农业科学技术的迅速发展，对农膜的需求量将会继续增长。农膜的保温性通过吸收并反射特定波段的红外光(1428-400cm^-1，峰值1180-914cm^-1)来实现,常用农膜材料高分子聚合物的红外光透过率为70％-80％，因此农膜的保温性能并不理想。制备保温农膜的关键是制备保温母粒，通常包括两种常用方法。一种方法是采用添加微米级或纳米级无机材料(如滑石粉、高岭土、蒙脱土等)的方法制备无机材料基保温母粒。但因为无机材料的红外光吸收波段并不理想，因此制备的无机材料基保温母粒，其保温性能提高不显著，并且由于无机材料与聚合物基体的兼容性不好，会导致制备的农膜力学、光学等性能的大幅降低，影响实际使用。另一种方法是采用添加具有特定红外光吸收波段(1180-914cm^-1)的有机小分子的方法制备有机材料基保温母粒。但是由于有机小分子具有极强的迁移性，在较短时间内就会逃逸到材料表面并随之流失，从而使其失去保温性能，因此这种方法制备的保温母粒，其使用寿命较短。

基于上述不足，研发具有特定红外吸收波段的有机-无机材料并将之添加到聚合物基体中，制备新型保温母粒具有重大意义。

类水滑石是一类具有层状结构的无机粘土，其层板是由二价和三价金属离子组成，层间含有无机离子或者有机阴离子。由于其金属层板的可设计性和层间阴离子的可替换性，因此可以根据不同需求制备出具有不同功能的类水滑石。基于这种理由，如何获得更加适合保温母粒使用的改性类水滑石成为本领域的难题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的诸多不足之处，提供了一种类水滑石基高分子聚合物保温母粒及其制备方法，该母粒以有机化类水滑石和高分子聚合物为原料制备而成；制备有机化类水滑石使用方法(球磨法)与传统共沉淀法相比，具有产量高、无溶剂等特点，且不会产生环境污染；其红外吸光度可提高60-100，保温性得到显著提高；本发明加工工艺简单，能耗低、效率高，属低能型工艺。

本发明利用具有特定红外光吸收波段(1180-914cm^-1)的有机小分子，使用球磨法大量制备保温性有机化类水滑石，然后将其添加到高分子聚合物中制备类水滑石基高分子聚合物保温母粒。

具体技术方案是：

一种类水滑石基高分子聚合物保温母粒，其主要组分按重量份计为：

有机化类水滑石0.5-8.0份，高分子聚合物92.0-99.5份；

本发明最大的特点就是提供了上述有机化类水滑石的制备方法如下：

将有机小分子物质、二价金属盐、三价金属盐和碱性物质按照摩尔比(1-20)：(1-20)：(1-20)：(1-20)添加到球磨罐中，随后将球磨罐固定到行星式球磨机上，室温下在10-300rpm转速条件下反应0.1-5h，然后将产物在70℃烘箱中烘干，用粉碎机将烘干产物磨细，最后过800目筛，得到有机化类水滑石；

其中所述的有机小分子物质选自烷基磷酸盐、烷基硫酸盐、烷基硅烷、全氟烷基硅烷、烷基三氯硅烷、全氟烷基三氯硅烷中的一种或几种；