一种防虫害抗老化遮阳网及其制备方法
阅读说明：本技术 一种防虫害抗老化遮阳网及其制备方法 (Insect-pest-preventing anti-aging sunshade net and preparation method thereof ) 是由 章俊军 刘小阶 蒋贤臣 章益铭 吴巧林 叶丹峰 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防虫害抗老化遮阳网及其制备方法；涉及遮阳网生产技术领域,由以下成分制成：高密度聚乙烯80-95、玻璃纤维3-8、抗氧剂与光稳定剂复配混合料1-3、填料20-30、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物10-14、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷1.5-2.8、废旧轮胎粉3-8、偶联剂；本发明制备的遮阳网具有优异的抗老化性能,能够长时间在户外使用,使用寿命大幅度提高。(The invention discloses a pest-control anti-aging sunshade net and a preparation method thereof; relates to the technical field of sunshade net production, and is prepared from the following components: 80-95 parts of high-density polyethylene, 3-8 parts of glass fiber, 1-3 parts of a compound mixture of an antioxidant and a light stabilizer, 20-30 parts of a filler, 10-14 parts of an ethylene-acrylate-maleic anhydride terpolymer, 1.5-2.8 parts of 3- [ (2,3) -glycidoxy ] propyl methyl dimethoxysilane, 3-8 parts of waste tire powder and a coupling agent; the sunshade net prepared by the invention has excellent ageing resistance, can be used outdoors for a long time, and greatly prolongs the service life.)
技术领域
本发明属于遮阳网生产技术领域，特别是一种防虫害抗老化遮阳网及其制备方法。
背景技术
遮阳网又称遮光网，是近10余年来推广的一种最新型的农、渔、牧业、防风、盖土等专用的保护覆盖材料。夏季覆盖后起到一种挡光、挡雨、保湿、降温的作用。冬春季覆盖后还有一定的保温增湿作用。
遮阳网是采用网状织物遮挡强烈的阳光照射，用以调节居室、大厅或户外停车场、温室、绿化带等场所光线强度的柔性材料。其中，中低档遮阳网则用丙纶裂膜扁丝编织网经沥青涂层加工而成，网体结构松散，孔隙率高，透光率高和挡风性小，主要应用于户外停车场、温室、绿化带、新植大型树木保成活或大田种植等场所的炎热夏季光照强度调节、防止日光暴晒、防暴雨，减风速、调湿度、防虫鸟害等，在城市绿化、奶牛养殖、大棚种植、温室种植和大田育秧、海涂水产养殖等方面发挥着重要作用。目前，国内已有应用于夏季温季节绿色无公害疏菜载培，烤烟，甜瓜，花卉和蘑菇种植等领域的实验研究和产业化生产报道，效果明显，需要潜力巨大。
然而，现有技术制备得到的遮阳网防虫效果相对较差，在长时间的太阳光照下，材料容易老化，因此，需要对其性能进行进一步的改进，满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种防虫害抗老化遮阳网及其制备方法，以解决现有技术中的不足。
本发明采用的技术方案如下：
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯80-95、玻璃纤维3-8、抗氧剂与光稳定剂复配混合料1-3、填料20-30、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物10-14、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷1.5-2.8、废旧轮胎粉3-8、偶联剂0.2-0.6、色母粒5-8、PET3-6。
作为进一步的技术方案：所述抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：
将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。
作为进一步的技术方案：所述己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；
己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；
己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；
苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。
作为进一步的技术方案：所述超声分散频率为30kHz，功率为500W。
作为进一步的技术方案：所述填料为煅烧硅藻土；
所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。
作为进一步的技术方案：所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。
一种防虫害抗老化遮阳网的制备方法：包括以下步骤：
(1)将重量份称取高密度聚乙烯、玻璃纤维、抗氧剂与光稳定剂复配混合料、填料、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、废旧轮胎粉、偶联剂，然后添加到搅拌机中进行高速搅拌均匀，得到混合料；
(2)将混合料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，再经过水冷拉丝，得到单丝；
(3)将单丝置于浸渍剂中进行真空浸渍处理，然后再进行取出，水洗，烘干，得到浸渍单丝；
(4)将浸渍单丝分为经纬原料，经丝通过整经，穿经后与纬丝一起进行织造，得到遮阳网。
作为进一步的技术方案，所述浸渍剂制备方法为：将干辣椒粉、伽罗木醇、甲氧基乙醇、苄氯菊、乙醇、桉树油按5:0.1:0.21:0.002:30:2质量比例搅拌混合得到浸渍剂。
作为进一步的技术方案，所述真空浸渍处理中浸渍温度为45℃，浸渍时间为18小时，真空度为0.02MPa。
抗氧剂与光稳定剂复配混合料所含有的酚羟基可以与过氧化自由基或烷氧自由基反应，形成稳定的化合物，从而保护高分子链免受此类自由基的攻击，进而达到良好的抗老化效果；同时，其还可以分解氢过氧化物，使之成为无反应活性的羟基化合物，因此抗氧剂与光稳定剂复配混合料的引入可以产生很好地协同效应，其含有的活性官能团还能够在一定情况下转化为氮氧自由基，并发生Denisov循环反应，不断与各种类型自由基反应，使之失活，进而大幅度的提高了遮阳网的抗老化性能。
在常规工艺加工过程中，常因低相对分子质量组分容易引起大量断丝。本发明通过对各组分进行大量实验研究，进行合理的配比，使得各组分相对分子质量分布宽，由于较多高相对分子质量组分的存在，在加工温度下不易发生降解，形成增强点，利于拉伸流动，避免了断丝现象，大幅度的改善了质量。
各种不同初生纤维在拉伸过程中发生的结构变化和性能提高的情况不尽相同，但都是低序态区向高序态区变化，本发明方法制备得到的单丝的结晶性成纤高聚物，在拉伸过程中非结晶区大分子的取向度大大提高，发生结晶密度提高，形态结构也相应变化，这时往往伴随着大分子间偶极键、氢键等的增加，纤维的断裂强度、初始模量提高耐磨、耐疲劳性能明显增强。
有益效果
本发明提供了一种防虫害抗老化遮阳网及其制备方法，本发明制备的遮阳网具有优异的抗老化性能，能够长时间在户外使用，使用寿命大幅度提高，同时，还具有良好的防虫害效果，能够对蔬菜进行遮阳降温的同时，还具有防止害虫进入的效果，通过引入废旧轮胎粉，使得遮阳网呈现黑色，在遮阳时，通过黑色吸热的效应，强化遮阳效果，避免烈日对蔬菜的暴晒，提高了蔬菜的成活率。
具体实施方式
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯80-95、玻璃纤维3-8、抗氧剂与光稳定剂复配混合料1-3、填料20-30、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物10-14、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷1.5-2.8、废旧轮胎粉3-8、偶联剂0.2-0.6、色母粒5-8、PET3-6。
抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：
将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。
己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；
己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；
己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；
苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。
超声分散频率为30kHz，功率为500W。
苯甲酰氯，是一种有机物，分子式为C7H5ClO，分子量为140.57，无色透明液体，溶于乙醚、氯仿、苯、二硫化碳；
填料为煅烧硅藻土；
所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。
偶联剂为有机硅烷偶联剂。
一种防虫害抗老化遮阳网的制备方法：包括以下步骤：
(1)将重量份称取高密度聚乙烯、玻璃纤维、抗氧剂与光稳定剂复配混合料、填料、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、废旧轮胎粉、偶联剂，然后添加到搅拌机中进行高速搅拌均匀，得到混合料；
(2)将混合料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，再经过水冷拉丝，得到单丝；
(3)将单丝置于浸渍剂中进行真空浸渍处理，然后再进行取出，水洗，烘干，得到浸渍单丝；
(4)将浸渍单丝分为经纬原料，经丝通过整经，穿经后与纬丝一起进行织造，得到遮阳网。
浸渍剂制备方法为：将干辣椒粉、伽罗木醇、甲氧基乙醇、苄氯菊、乙醇、桉树油按5:0.1:0.21:0.002:30:2质量比例搅拌混合得到浸渍剂。
真空浸渍处理中浸渍温度为45℃，浸渍时间为18小时，真空度为0.02MPa。
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯88、玻璃纤维5、抗氧剂与光稳定剂复配混合料2、填料24、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物12、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷2、废旧轮胎粉3.5、偶联剂0.4、色母粒5、PET3。抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。超声分散频率为30kHz，功率为500W。填料为煅烧硅藻土；所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。偶联剂为有机硅烷偶联剂。
实施例2
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯80、玻璃纤维3、抗氧剂与光稳定剂复配混合料1、填料20、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物10、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷1.5、废旧轮胎粉3、偶联剂0.2、色母粒8、PET6。抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。超声分散频率为30kHz，功率为500W。填料为煅烧硅藻土；所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。偶联剂为有机硅烷偶联剂。
实施例3
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯95、玻璃纤维8、抗氧剂与光稳定剂复配混合料3、填料30、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物14、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷2.8、废旧轮胎粉8、偶联剂0.6、色母粒6、PET56。抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。超声分散频率为30kHz，功率为500W。填料为煅烧硅藻土；所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。偶联剂为有机硅烷偶联剂。
实施例4
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯80、玻璃纤维8、抗氧剂与光稳定剂复配混合料2、填料21、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物11、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷1.8、废旧轮胎粉7、偶联剂0.5、色母粒5、PET6。抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。超声分散频率为30kHz，功率为500W。填料为煅烧硅藻土；所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。偶联剂为有机硅烷偶联剂。
实施例5
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯83、玻璃纤维5、抗氧剂与光稳定剂复配混合料2、填料26、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物13、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷2.2、废旧轮胎粉6、偶联剂0.5、色母粒7、PET4。抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。超声分散频率为30kHz，功率为500W。填料为煅烧硅藻土；所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。偶联剂为有机硅烷偶联剂。
实施例6
一种防虫害抗老化遮阳网，按重量份计由以下成分制成：高密度聚乙烯82、玻璃纤维5、抗氧剂与光稳定剂复配混合料2、填料24、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物11、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷2.1、废旧轮胎粉5、偶联剂0.3、色母粒8、PET3。抗氧剂与光稳定剂复配混合料制备方法为：将己二胺哌啶添加到丙酮溶剂中，然后再加入无水碳酸钾，搅拌均匀后，再在氮气保护下冰盐浴温度降至-10℃，保温15min，然后再滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，调节温度至-1℃，继续搅拌1h，然后再调节温度至32℃，继续搅拌3h，过滤，然后再添加亚磷酸酯抗氧剂，超声分散处理30min，然后再40℃减压回收溶剂，即得。己二胺哌啶、丙酮溶剂混合比例为10mml：30mL；己二胺哌啶、无水碳酸钾摩尔比为1:2；己二胺哌啶、苯甲酰氯摩尔比为1:1；苯甲酰氯、亚磷酸酯抗氧剂质量比为1：5。超声分散频率为30kHz，功率为500W。填料为煅烧硅藻土；所述煅烧硅藻土制备方法为：将硅藻土在氮气气氛下，煅烧处理30min，煅烧温度为550℃，然后水冷至室温，50℃下干燥10小时，即可。偶联剂为有机硅烷偶联剂。
试验
对实施例中单丝进行拉伸性能检测：
电子强力仪：莱州市仪器有限公司GY061型，量程5000N，拉伸速度100cm/min，试样定长250mm：
表1
拉伸强度(MPa)
实施例1
538.6
实施例2
526.2
实施例3
529.5
实施例4
521.1
实施例5
532.3
实施例6
528.5
对比例1
317.7
对比例2
426.4
对比例1：与实施例1区别为不添加乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物。
对比例2：与实施例1区别为不添加3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷。
由表1可以看出，本发明制备的单丝具有优异的拉伸性能，通过各组分协同作用，能够大幅度的改善其力学性能，从而提高其应用领域。
抗老化试验：
先通过△E(色差)和△YI(黄色指数变化值)评估了150℃下对实施例遮阳网抗老化性能：
按照ASTM G154，将试样置于QUV(340nm)加速老化试验机中，测试试样6小时后的△E，△YI值；
表2
△E
△YI
实施例1
14.7
26.3
实施例2
15.3
25.4
实施例3
14.2
26.1
实施例4
14.7
25.8
实施例5
15.6
25.9
实施例6
15.2
26.0
对比例3
24.5
45.9
对比例3：与实施例1区别为不添加抗氧剂与光稳定剂复配混合料。
由表2可以看出，不添加本发明中配制的抗氧剂与光稳定剂复配混合料的遮阳网△E，△YI值大幅度升高，表明遮阳网的抗老化性能大幅度降低，可见，本发明中引入配制的抗氧剂与光稳定剂复配混合料能够显著的改善遮阳网的抗老化性能。
防虫效果测试：将实施例和对比例中的遮阳网用于黄瓜试验田中进行遮阳，测得害虫覆盖率：
表3
对比例4：与实施例1区别为不经过本发明中浸渍处理；
由表3可以看出，本发明制备的遮阳网具有更低的害虫覆盖率，表明本发明制备的遮阳网具有优异的防害虫效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
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