防雾剂在农用聚烯烃棚膜中的应用研究

№3(Sum.149)塑料科技June 2002PLASIICS SCI. TECHNOLOGY文章编号:1005-3360(2002)43-0007-05防雾剂在农用聚烯烃棚膜中的应用硏究吴翠杰,王庆斌,李静华(白山市喜丰塑料股份有限公司,吉林白山市134300)摘要:着重介绍几种防雾剂在三层复合聚烯烃农用棚膜中的应用及试验研究过程,并讨论了几种特种防雾剂在农用棚膜中的应用效果,对农膜用防雾剂的应用原理等进行了探讨关键词:防雾剂;农膜;应用中图分类号:TQ927.8320.721文献标识码:B农用棚膜在使用过程中,由于受外界气候变化的d=0.927gcm3影响以及棚内外温度、湿度的变化,可导致棚内产生雾EVA14-0.7VA含量14%MR=0.7g气10min d=0.937g/cm棚内产生雾气主要发生于早春和晚秋季节,而且EVA90.7VA含量9%MHR=0.71g/ 10min以早晨和傍晚最为严重。这主要是由于塑料大棚内、外d=0.920g/cm3温度变化大,在外界冷空气作用下,膜内表面附近空间防老化剂 Tinui622 Chimassorb944相对湿度超过饱蒸汽压,使水蒸气分子遇到冷空气达抗氧剂B215B900到饱和凝固点从而形成微小的颗粒雾气。当外界温度保温剂1250目硅藻土、2500目滑石粉变化后膜面雾气向棚内空间扩散并随着饱和蒸汽压的流滴剂FY-2GF1升高而逐渐消失。防雾剂FW-1#FW2#FW3#FW4#消除雾气或防止雾气的产生可改善农民的作业环FW-5#境减少农作物的病虫害,特别是对叶类作物尤为重1.2主要仪器和设备要,提高棚膜的透光率,促进作物的光合作用,增产增SJ-120×3三层共挤吹塑大连橡塑机厂收薄膜机组本文将着重介绍几种防雾剂在三层复合聚烯烃农WGTS雾度透光率测定仪上海物理光学仪器厂用棚膜中的应用及试验研究过程。流滴测试仪农膜学会制作雾气观察仪自制1试验部分拉力试验机吉林大学科教试验厂13扣棚时间地点1.1试验原料试验地点:沈阳试验基地LDE大庆石化公司18DM=1.5g/l0mind白山市试验点0.919g/c大棚结构:镀锌管骨架标准大棚LLDPE吉化公司DFDA_7042=2.0g/试验棚数:16个10mnd=0.919g/cm中国煤化EvA北京有机化工厂EVA503VA含量5%MFR=0.34g/10mn1.4CNMHG收稿日期:2001-1217吴翠杰等防雾剂在农用聚烯烃棚膜中的应用研究1.4.1功能母料的制备聚烯烃薄膜的表面,并凝结成水膜或大水珠顺膜流下载体树脂来。同时加入的防雾助剂能缓慢地从高分子内部迁移光稳定剂出来,充分有效地抑制膜面的发雾,以保证优良的防雾抗氧剂一混合物1效果和防雾持久期。加工助剂高搅混合→双螺杆造粒→通常采用的防雾剂是一种表面活性剂。含有有机功能母料氟及有机硅特种表面活性剂,具有良好的防止雾气产缓释剂生作用。防雾混合物2有机氟表面活性剂,可有效地控制薄膜附近的发流滴剂雾现象,加入有机氟表面活性剂能使塑料膜的表面能1.4.2梱膜的制备降低,给予其表面斥油性,低摩擦系数,非粘着和防污功能母料}→高搅混合→三层共挤吹塑薄膜机组→性等基础树脂」防雾膜有机硅表面活性剂,可有力地抑制薄膜内表面附由于选用的各种防雾助剂均系含氟、含硅特种表近发雾现象有效抑制植病害的传播,其防雾滴性和防面活性剂,大部分是流动性液体(有部分是粉末状),所发雾性比较持久。以在加工母料时先采用缓释剂进行吸附处理后与载体树脂与各种助剂制成母料,而后吹塑成膜。2.1配方设计思路15性能测试在每个配方中,同时加入同等比份的光稳定剂、抗1.5.1力学性能氧剂、流滴剂和保温剂的条件下,配方设计时主要考虑按农用PE吹塑薄膜GB45592测定试验薄膜原以下几个方面:始状态及扣棚12个月后的拉伸强度,断裂伸长率并计(1)选用五种防雾剂在设定的体系中的效果。算其保留率(2)防雾剂的加入量对防雾效果的影响。1.5.2透光率(3)有机硅类和有机氟类表面活性剂复配使用对按GB241091对防雾膜的透光率进行测试防雾效果的影响15.3雾气程度测定(4)加入防雾剂对聚烯烃类农用棚膜流滴、保温按自定标准进行评价耐老化性能的影响。标准内容雾气程度分为6级2.1.1基于上述思路,确定出下列防雾剂加入量0级:无雾表1防雾剂加入量(%1级:少雾—有薄雾产生。2级:轻雾—有雾气产生,可看清棚内对面的景棚号FW-1FW-2FW-3FW-4FW-5物。0.253级:中雾—隐约可看见棚对面景物。4级:重雾——隐约可看出棚中部景物。5级:极重雾—看不清棚中部景物,棚内弥漫雾570.1516产品产品规格8,00m×0.08mm注:8号棚膜是PE多功能棚膜的对照样膜。产品名称三层复合聚烯烃防雾农用棚膜配方按配比生产出防雾母料和综合母料,两种母料按2结果与讨论聚烯烃类农用棚膜由于采用的基础树脂都是非极2.H中国煤化工机中吹制复合膜。CNMHG性或弱极性的高分子材料,所以要使膜面不产生雾气扣棚后,于0003月27日-4月15日分别对沈阳或消除减少雾气,必须使水蒸气分子能充分地凝聚在市及白山市试验地的棚膜进行了观察。见表2和表3吴翠杰,等防雾剂在农用聚烯烃棚膜中的应用研究表2沈阳市试验点防雾程度(级)表4流滴效果(级)棚号与界温度外界温度12345678期2000.3.282000.3.27002000.52000.3.2804420006.10122000.3.290412000.3.30201425232001.3.420.4.1002000.4.12注:上表是用水滴的失效面积的百分比表示流滴效果的20004.130121级:棚膜基本不附着露滴结露面积≤5%。2000,4.140002级:压膜线下有少量露滴结露面积比例为5%-20%。3级:压膜线下及附近有少量露滴结露面积比例为20%-50%。表3白山市试验点防雾程度(级4级:流滴不均(棚膜流滴与附着露滴部位相同)结露面积≥50%。棚号与5级:棚膜密布露滴外界温度(℃)2.4防雾剂的加入对膜透光率的影响日期2000.4.50因为防雾剂具有双重基团(亲油基和亲水基),加入后亲油基团作用与高分子材料形成连续的水膜,对透光性基本无影响。25表5平均透光率(%)从观测到的情况看,1号和7号棚膜配方表现最扣棚时间123好,观察效果基本无雾,是所有试验中最好的,5号棚7个月6825.664461.764.063.562.160膜的配方也是复配型但由于用量少没有达到理想的12个月6050|649|0970.369.865369.870.2效果。分析其防雾的原因是:采用的是FW-1号和FW-1号与FW3号复配的防雾剂,其主要成分是含有机氟从测试的数据来看,扣棚17个月时透光率有所回的表面活性剂及含有机硅表面活性剂复配。含氟的表升,这主要是下雨后将部分灰尘冲洗掉,使得膜的透光面活性剂具有以下特性:在极低的浓度下表面出憎水率上升。和憎油的特性。即使塑料膜的表面能大大降低,消除雾2.5防雾剂对保温及增温性的影响气。同时,碳氟链又具有高的耐热稳定性及高的化学惰从2000年4月6日至4月8日对白山市试验点进性。加入有机氟表面活性剂,起防雾作用的是氟元素,行了棚内温度测定。可加速水分子的运动,形成HF物,消除雾气。表6200年4月7日至4月8日棚内温度变化情况(℃)含氟和含硅防雾剂可在塑料表面取向,蔬水基向扣棚日期测试时间内,亲水基向外,从而使水易于湿润薄膜表面凝结的棚号与地址7008.10细小水滴能迅速扩散形成极薄的水膜或结成大水珠顺9512.5薄膜流下来,这样就可避免小水珠的光散射所造成的4.09.510.5雾化。3.06.010.5昨夜下雪现已2.3防雾剂的加入对流滴性的影响2000.4.73.57.510.0停,室外温度为防雾剂加入会对流滴剂产生不良影响,但从试验白山中国煤化工-1.5℃雪开始选用的流滴剂来看,没有出现这样的问题,流滴效果非验点融化,棚内膜面CNMHG0都有霜常好。459.011.59.5吴翠杰,等防雾剂在农用聚烯烃棚膜中的应用研究续上表2.7防雾剂的用量与防雾效果的关系扣棚日期测试时间有机氟表面活性添加到农膜中,能有效地防止塑与地址棚号备注6107.008.10料棚内的发雾。然而,此种塑料薄膜用作塑料棚的初期15.01.0145大棚内有明显的防雾作用,但经过一定时间的使用后,有机氟表面活性剂逐步流失,它的抑制发雾的作用就501.0155不能有效地保持,若有机氟表面活性剂的添加量过大,2000.4,85.0.5135则易于渗出到薄膜表面,使薄膜与薄膜之间发生粘连,白山市试棚内膜面无霜。并发生其他副作用验点9.012.5678表8防雾效果(天)4.09.011.5防雾剂加入量(%)4.09.513.00050.10.25030.50.6配方上W21660136135170170从表6实测两天棚内温度变化情况看,参人防雾045145138{162156剂对棚膜保温性能没有影响。2.6防雾剂对棚膜耐老化性能的影响在聚烯烃农用棚膜中,防雾剂加入量太小,虽然加扣棚6个月及12个月分别取样对拉伸强度及断容易,但效果差并且持效期短;加入量太大,易迁移裂伸长率进行测试,并计算其保留率。到薄膜表面,造成防雾剂的损耗,而且成本高,并且加工困难。表7拉伸强度保留率(%)从实验数据看防雾剂加入量为0.2%~0.5%效果指标拉伸强度断裂伸长率角撕裂强度最佳防雾时间达136天~10天最为经济。(MPa)「纵向横向纵向横向纵向横向28结论初始值实测值(1)通过1年多的田间覆盖试验,可以看出采用12个月保留率70173.458255.778.180.6具有特殊基团的有机氟和有机硅作为聚烯烃类棚膜防初始值实测值|21.521.96126587883雾剂,可以满足使用要求12个月保留率8146.771.874.9|89.7867(2)在三层共挤薄膜中,防雾剂的用量初始值实测值20.6224546158798内层加入量为02%~0.3%,中层加入量为12个月保留率81.677.768.77079.3790.065%~0.1%时最佳初始值实测值232|238(3)加入有机氟和有机硅表面活性剂后,应适当12个月保留率76.781982.776981.273.8提高内层及中层流滴剂的加入量,以补充受影响部分初始值实测值19.8|20.6482568091的流滴效果。12个月保留率742|73.969,1m68.860(4)本实验仅对有机氟和有机硅防雾剂配以含有初始值实测值21.321.16106793102机胺类流滴剂制成的流滴膜有参考价值。12个月保留率6285276929675)不同结构的有机氟和有机硅防雾剂其消雾效初始值实测值20.7|226206328489果完全不同。712个月保留率67.760565532|72.680(6)本实验是在春季的应用对比,秋季应用还有初始值实测值23.325.157861199.6102待继续验证。12个月保留率746938.18910833参考立献中国煤化工[1]从实测的数据看对照膜与试验膜的指标基本接CNMHG用棚膜的研究与开发近,即加入防雾剂对耐老化性能基本无影响。[2]陈宇PE、EVA流滴减雾棚膜的开发与应用〔J.中国塑料.2000,14(4):1-10吴翠杰,等防雾剂在农用聚烯烃棚膜中的应用研究[3]陈祖欣受阻胺光稳定剂发展现状及家庭新成员[J塑料助剂.2000,(3):236】王学军新型流滴减雾体系的研究及其开发应用〔).中[4]梁治齐,等氟表面活性剂[M〕北京:中国轻工业出版社国塑料.2001,(9):587]张真和主编高效节能日光温室园艺—一蔬菜果树花卉[5]陈祖欣聚烯烃农用棚膜助剂的应用〔J.塑料.201,(4):栽培新技术(M〕.北京:中国农业出版社1995,1-12Study on the application of Anti-fogging agent toAgricultural Shed Film of Polyolefin PlasticWU Cui-jie, WANG Qing-bin, LI Jing-hua(Baishan City Xifeng Plastic Corp Ltd, Ji-lin Bai-shan 134300, China)Abstract: This paper introduced emphatically the application of several kinds of anti-fogging agents to three-layer com-posite agricultural Po plastic shed film and the course of test. It also discussed the applied effect of several kinds of special an-ti-fogging agents to agricultural plastic film and the applied principle of the anti-fogging agents to the argricultural filmKey words: Anti-fogging agent; Agricultural film; Applicationeereefeefeefespes毀ve毀e毀e鱼毀毀毀毀毀e的瞠毀篁毀毁望【上接第3页】参考文献能的影响〔〕高分子材料科学与工程,1998,14(2):84[1]周祥兴新一代聚乙烯——茂金属聚乙烯[J.塑料技术[5 R. A C. Deblieck, M. B F Mathot. Thermal and Mechanical098,(4):35-39Properties for Binary Blends of Metallocene Polyethylene with[2] H. H. Brintzinger et al. Stereospecific Olefin PolymerzationConventional Polyolefins[ J]. J Mater Sci. Lett., 1988, 7: 1276with Chiral Metallocene Catalysts[J). Angew. Chem. Int.Edg.,1995,34:1143-1170[6] C Mueller. g, et al.. Heat sealing of LLDPE: Relationships of3]陈伟,等.mPE的流变性能和挤出加工性能研究(〕.合成ting and interdiffusion(J]. J Appl. Polym. Sci., 1998, 70树脂及塑料,1998,15(2):59-61021-2030.[4】陈辉,等IDPE及ⅥDPE对LDPE/HDE共混物拉伸性Study on polymer blending Modification of Metallocene polyethyleneWANG Gang, CHEN Xiao-yuan, HUANG RuiCollege of Polymer Material Science and Engineering, Sichuan University, Si-chuan Cheng-du 610065, China)Abstract: In this paper, three kinds of mPE were studied by utilizing differential scanning calorimetry. By blendirmPE with LDPE, HDPE and PP respectively, the experiment results showed that the tensile strength of LdPe was improved butthe tensile strength of HDPE and PP were decreased. However, the tensile strength and breaking elongation almost would not bedecreased in case of the content of mPE being from 20% to 25 %.Byof HdPe and PP waskably. It also studied the blown film of mPE/LDPE blends中国煤化工rched thedition of blown film and the relationship between the tensile strength andCNMHGa the compounding raKey words: Matallocene polyethylene; Blending modification