一种纳米改性抗拉伸不透光膜的制作方法

本发明属于膜材料，具体地说，涉及一种纳米改性抗拉伸不透光膜。

背景技术：

1、随着现代工业和农业的快速发展，市场对膜材料的需求日益增加。这些膜材料在农业覆盖、建筑防潮、食品包装等多个领域发挥着重要作用。例如，农用地膜能够有效提高农作物的产量，建筑用防潮膜能够延长建筑物的使用寿命，食品包装膜则能够延长食品的保质期。然而，传统的膜材料存在一些局限性，如抗拉伸性能不够强、透明度过高等问题，使其使用范围和效果受到了限制。

2、为了克服这些局限性，近年来纳米技术被引入到膜材料的研究和开发中。纳米材料因其独特的尺寸效应和物理化学性质，在改善膜材料性能方面表现出显著的优势。具体来说，纳米材料能够显著提高膜材料的机械强度、韧性和耐候性，同时还能够赋予膜材料一些特殊的功能，如紫外线屏蔽、抗菌等。

3、纳米改性抗拉伸不透光膜作为一种新型膜材料，其核心在于通过在膜材料中引入纳米粒子，使其在保持优异抗拉强度的同时，实现不透光特性。这一特性对农业和建筑领域尤其重要。在农业中，不透光膜可以有效抑制杂草的生长，优化作物的生长环境。在建筑领域，不透光膜则可以用于遮阳、防热等，有助于提升建筑物的节能性能。

4、1.纳米材料的选择和引入：

5、为了提高膜材料的性能，不同类型的纳米材料被广泛研究和采用。例如，氧化锌(zno)、二氧化钛(tio2)、石墨烯、碳纳米管等。氧化锌和二氧化钛因其优异的光屏蔽性能和力学性能，被广泛应用于纳米改性膜材料中。石墨烯和碳纳米管则以其超高的机械强度和导电性能，引起了研究人员的浓厚兴趣。通过将这些纳米材料均匀分布在基底膜材料中，可以显著提高膜材料的抗拉强度、不透光性以及其他物理性能。

6、2.制备工艺的优化：

7、在纳米改性抗拉伸不透光膜的制备过程中，工艺的优化是关键的一环。常用的制备方法包括溶液法、熔融共混法、原位聚合法等。溶液法具有工艺简单、成本低廉的优势，但无法实现纳米粒子的均匀分布。熔融共混法通过在高温下将纳米粒子融入基底材料中，可以实现较好的分布效果，但需要优化温度和时间等工艺参数。原位聚合法通过控制纳米粒子的生成和分布，可以制备出性能优异的纳米改性膜材料，但其制备过程相对复杂，成本较高。

8、3.性能的改进和测试：

9、纳米改性抗拉伸不透光膜的性能直接影响其应用效果，因此对其力学性能、光学性能等的测试和评估至关重要。常用的力学性能测试方法包括拉伸强度测试、延伸率测试等。光学性能则主要通过不透光度、紫外线透过率等指标进行评估。此外，还需评估膜材料的耐水性、耐候性等，以确保其在实际应用中的稳定性能和使用寿命。

10、4.应用领域和前景：

11、纳米改性抗拉伸不透光膜在农业、建筑、包装等多个领域具有广泛的应用前景。在农业中，这种膜材料可以用于地膜、遮阳网等，有助于抑制杂草、提高作物产量。在建筑中，其可用于遮光、防潮、防热等，有助于提升建筑物的节能性能。在包装领域，纳米改性抗拉伸不透光膜可以用于食品包装、药品包装等，有助于延长产品的保存期限，提升包装的防护性能。

12、纳米改性抗拉伸不透光膜作为一种新型的功能性膜材料，通过引入纳米材料，显著提高了其力学性能和光学性能。虽然当前的研究和应用已经取得了一定成果，但仍需进一步探索和优化，以解决其在制备工艺、成本控制等方面的挑战。随着纳米技术的不断发展和进步，相信纳米改性抗拉伸不透光膜将在更多领域展现其独特的优势和广阔的应用前景。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种纳米改性抗拉伸不透光膜，提高抗拉伸性能：通过合理选择原料比例和制备工艺，纳米改性抗拉伸不透光膜展现出优异的抗拉伸性能，聚丙烯腈作为主要成分提供了良好的机械强度，而纳米改性通过杜仲树胶、炭黑等的添加，进一步强化了膜的抗拉伸性能；实现不透光特性：炭黑的引入不仅增强了膜的机械性能，更赋予了膜优秀的不透光特性。这一特性对于特定应用场景，如农业遮光和建筑防晒等具有重要意义。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

5、一种纳米改性抗拉伸不透光膜，

6、以重量份计，包括以下原料：

7、聚丙烯腈：50份-80份；

8、二甲基亚砜：100份-150份；

9、杜仲树胶：20份-40份；

10、3-氨丙基三乙氧基硅烷：10份-25份；

11、炭黑：5份-15份；

12、多元醇：15份-20份；

13、催化剂：0.02份-0.2份；

14、表面活性剂：0.5份-3份。

15、上述所述的纳米改性抗拉伸不透光膜，

16、以重量份计，包括以下原料：

17、聚丙烯腈：60份-70份；

18、二甲基亚砜：120份-140份；

19、杜仲树胶：25份-35份；

20、3-氨丙基三乙氧基硅烷：15份-25份；

21、炭黑：5份-10份；

22、多元醇：15份-20份；

23、催化剂：0.02份-0.2份；

24、表面活性剂：0.5份-3份。

25、上述所述的纳米改性抗拉伸不透光膜，

26、以重量份计，包括以下原料：

27、聚丙烯腈：65份；

28、二甲基亚砜：130份；

29、杜仲树胶：30份；

30、3-氨丙基三乙氧基硅烷：20份；

31、炭黑：8份；

32、多元醇：18份；

33、催化剂：0.1份；

34、表面活性剂：2份。

35、上述所述的纳米改性抗拉伸不透光膜，

36、所述的聚丙烯腈的参数如下：cas号25014-41-9、密度1.184g/cm3、纯度99.0％；所述的杜仲树胶的参数如下：cas号104389-32-4、密度1.24g/cm3、纯度99.0％；所述的炭黑的参数如下：cas号1333-86-4、目数2000目。

37、上述所述的纳米改性抗拉伸不透光膜，

38、所述的多元醇为乙二醇、丁二醇、甘油中的一种；

39、所述的催化剂为过氧化苯甲酰、过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的一种；

40、所述的表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚四烷基氯化铵、十二烷基硫酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种。

41、如上述所述的纳米改性抗拉伸不透光膜的制备方法，包括以下步骤：

42、将聚丙烯腈加入二甲基亚砜中，使用转速为120rpm-180rpm的85℃恒温搅拌器搅拌4h-8h，接着逐滴加入杜仲树胶与3-氨丙基三乙氧基硅烷的混合液中，同时在反应前加入炭黑、多元醇、催化剂及表面活性剂，接着设置反应的时间为4h-6h，反应的温度为55℃-70℃，最后，使用静电纺丝设备进行不透光膜的制备。

43、上述所述的纳米改性抗拉伸不透光膜的制备方法，静电纺丝的参数条件如下：温度25℃±3℃、湿度40％-60％、电压10kv-15kv、进样速度0.5ml/h-1.5ml/h、旋转速度200rpm-300rpm。

44、3、有益效果

45、通过本发明实施例和对比例的分析，可以看出纳米改性抗拉伸不透光膜的技术效果主要体现在以下几个方面：

46、提高抗拉伸性能：通过合理选择原料比例和制备工艺，纳米改性抗拉伸不透光膜展现出优异的抗拉伸性能。聚丙烯腈作为主要成分提供了良好的机械强度，而纳米改性通过杜仲树胶、炭黑等的添加，进一步强化了膜的抗拉伸性能。

47、实现不透光特性：炭黑的引入不仅增强了膜的机械性能，更赋予了膜优秀的不透光特性。这一特性对于特定应用场景，如农业遮光和建筑防晒等具有重要意义。

48、工艺优化增强性能稳定性：通过优化制备工艺，如搅拌速度、反应时间和温度等参数的调整，可以实现纳米粒子在基底中的均匀分布，从而进一步增强膜的性能稳定性。

49、功能材料的引入增加附加功能：例如3-氨丙基三乙氧基硅烷的使用，不仅增强了膜材料的稳定性，还对膜材料表面的亲水/疏水性产生影响。此外，通过选择不同的催化剂和表面活性剂，还可以进一步调控膜材料的性能。

50、通过对比不同对比例的分析，还可以发现：

51、替换聚丙烯腈为聚丁二烯腈(对比例1)，或去除杜仲树胶、3-氨丙基三乙氧基硅烷等关键组分(对比例2-4)，虽然可以制备出具有一定性能的膜材料，但在抗拉伸性、不透光特性等方面相比完整配方有所下降。这说明每一种组分和工艺参数的选择都对最终膜的性能有着重要影响。

52、总的来说，本发明通过纳米技术的引入和原料配比的优化，实现了抗拉伸不透光膜的性能提升和功能化，拓展了其在农业、建筑、包装等领域的应用前景。同时，实验的对比分析也展示了制备过程中各种组分和工艺参数对最终产品性能的重要影响。