摘 要
本发明公开了棚膜技术领域的一种高透光农用棚膜及其制备方法,包括如下重量份的组分:硅氧烷改性PBAT 50?70份、PLA 30?50份、扩链剂2?5份、抗氧化剂0.5?1份。本发明通过对PBAT进行改性,向PBAT聚合物分子链中插入硅氧烷结构,硅氧烷链段(Si?O?Si)的高柔性使PBAT分子链之间的堆积更为松散,减小了聚合物基体中的结晶区比例;结晶区会对光形成散射作用,减少透光性,硅氧烷的引入降低了PBAT中结晶域的含量,使得光更容易穿透材料,提高农用棚膜的透光性。
背景技术
随着现代农业的快速发展,温室大棚技术在农业生产中的应用日益广泛,作为温室大棚的核心构建材料,大棚膜在保护作物生长、改善生长环境、提高作物产量和质量等方面起到了重要作用,然而,传统大棚膜往往存在光透过率不足、机械性能较差、抗老化性能较低以及易受污染等问题,难以满足现代农业生产对高品质农用棚膜的需求。
光透过率是农用棚膜的重要性能指标之一,它直接影响到作物的光合作用效率和生长质量。一般来说,棚膜的光透过率越高,棚内的光照条件越好,作物的生长速度越快,产量和品质也会相应提高。然而,传统聚乙烯(PE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)类大棚膜虽然价格低廉、柔韧性较好,但其光学性能并不理想,尤其在光线多散射或光衰减的条件下,容易导致棚内光照不均匀。此外,传统棚膜在紫外线的长期照射下容易老化,造成使用寿命缩短,并增加了农业生产成本。
针对光透过率的不足,近年来市场上出现了一些具有较高透光性能的棚膜。这些棚膜通常通过在基础树脂材料中添加透光助剂、改性材料或通过多层共挤技术实现。然而,这类棚膜虽然在一定程度上提高了透光率,但在长期使用中容易出现附着灰尘、积水或污染物,从而使透光性能下降。此外,这些改性技术还可能导致棚膜的机械性能降低,如耐撕裂性能、抗冲击性能等,无法适应复杂的农业环境和长期使用要求。
为了进一步提升棚膜的性能,部分研究开始聚焦于功能性材料的引入,例如通过纳米技术改性或在膜材料中添加特殊光学功能材料(如抗紫外线剂、近红外屏蔽剂等)。纳米材料具有较大的比表面积和独特的光学特性,可以显著提升棚膜的透光性能、抗紫外线能力以及防雾性能。然而,目前采用纳米技术改性的棚膜生产成本较高,制备工艺复杂,尚未完全实现产业化推广。
此外,大棚膜的表面处理技术也是提升透光率的重要方向。例如,通过在棚膜表面引入防雾、防滴涂层,可以有效减少棚膜表面因水滴形成导致的光散射或遮挡。然而,这类涂层的附着性和耐久性仍是技术难点,长期使用后容易出现脱落或失效的问题。
综上所述,开发一种高透光、耐老化、机械性能优良且具有较强抗污染能力的农用棚膜,已成为现代农业发展的重要需求。新型高透光农用棚膜的研究不仅需要在材料选择和改性方面取得突破,还需在制备工艺上实现经济性与可操作性的结合,以满足大规模生产和应用的要求。这种新型棚膜的开发不仅能有效提高作物产量与品质,还能降低农业生产成本,具有重要的经济和社会意义。