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硅酸钙在聚乙烯无滴薄膜中的应用

2016-12-30  浴火蜕变
功能性农用薄膜的应用已经成为农业增产、反季节种植的重要手段,其中无滴薄膜和保温薄膜的研制和应用较为普遍。但是,目前一般生产的聚乙烯流滴薄膜流滴失效时间很短(一般仅3~6个月),实际使用效果欠佳。H4r自动化在线网
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由于硅酸钙微粉具有白度高、内部微孔丰富、比表面积大、吸附力强等特点,可能会对流滴剂的缓释、流滴失效时间的延长发挥一定的作用;且由于含硅类填料(如滑石粉、云母粉、二氧化硅、水滑石等)常可用作保温薄膜的保温剂使用,为此,本文采用硅酸钙、滑石粉为填充剂,对聚乙烯流滴薄膜性能的影响进行了初步的对比研究。H4r自动化在线网
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实验方法H4r自动化在线网
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防雾滴母料的制备H4r自动化在线网
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按表1配方采用平行同向双螺杆挤出机在相同条件下制备了两种防雾滴母料。H4r自动化在线网
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流滴膜的生产H4r自动化在线网
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采用大连产SJ-65×30FM1600型薄膜挤出吹塑成型机组按表2配方在相同条件下制备了三种幅宽均为2000mm、公称厚度均为0.08mm的PE薄膜。H4r自动化在线网
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性能测试H4r自动化在线网
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聚乙烯薄膜常规性能测试均参照GB4455-2006标准进行测试。H4r自动化在线网
聚乙烯薄膜的红外光谱分析采用美国Nicloet 380型傅立叶变换红外光谱仪。红外吸收谱图波数范围为400~4000cm-1。H4r自动化在线网
结果讨论H4r自动化在线网
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聚乙烯无滴薄膜常规性能见表3。

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由图1~3可见,同等条件下,添加硅酸钙所得PE流滴薄膜的纵向及横向拉伸强度、断裂伸长率均明显优于不添加任何填料的白膜及采用滑石粉的PE薄膜;其纵向撕裂强度最大,而横向撕裂则与采用滑石粉的薄膜相当(两者均高于白膜参比样)。

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填料类型对PE流滴薄膜光学性能的影响H4r自动化在线网
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由图4可见,同等条件下,采用硅酸钙与采用滑石粉所得两种PE流滴薄膜的透光率相当,略低于PE白膜参比样;另外,由图5可见,两种薄膜的雾度均高于PE白膜,但采用硅酸钙所得PE流滴薄膜的雾度明显小于采用滑石粉的薄膜。

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填料类型对PE流滴薄膜流滴性能的影响H4r自动化在线网
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由图6可见,同等条件下,采用硅酸钙所得PE流滴薄膜的流滴失效时间明显大于采用滑石粉的薄膜(提高了将近1倍)。这很可能是由于硅酸钙丰富的蜂窝状结构对流滴剂具有一定的缓释作用所致,即硅酸钙可能对研制长效防雾滴薄膜具有一定的价值。

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填料类型对PE流滴薄膜保温性能的影响H4r自动化在线网
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据文献报道,PE薄膜的保温性能主要源自其对红外线的阻隔性能,尤其在400~1500cm-1范围内,若PE膜对红外线的吸收谱带越丰富、面积越大、透光率越小,则该种PE薄膜的保温效果越好。由此可见,添加有滑石粉及硅酸钙的PE流滴膜在400~1500cm-1范围内的红外吸收谱带均较PE薄膜丰富的多,说明两种流滴膜的保温效果均优于PE薄膜;且添加硅酸钙的PE流滴膜在400~1500cm-1范围内的红外线透光度似乎略小于滑石粉,由此可见,硅酸钙的保温效果应略优于滑石粉。H4r自动化在线网
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需要说明的是,由于目前试验条件所限,采用的硅酸钙的颗粒细度仅800目左右,其颗粒尺寸远大于所用滑石粉的颗粒细度,且所得硅酸钙PE流滴膜的平均厚度也最大,可以预见,若进一步提高硅酸钙的颗粒细度,可能对PE流滴薄膜物理机械性能、光学性能、流滴长效性及保温性能等带来更好的效果。

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