温室薄膜配方设计

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1、温室薄膜配方设计1简介中国足农业大国,也是世界上农用薄膜使用最最大的国家.近年来,随着都市农业的发胜.秤地纷纷建起塑料温室，塑料大棚农用薄膜作为了农田保护地最主要的覆盖 材料1999年的产量巳达100万吨.其中棚膜6O万吨，覆盖面积2000亩，地膜4O万吨,覆盖面 积18亿亩.聚乙烯无滴薄膜在农业上最重要的用途就是作为了棚膜使用.塑料大棚对蔬 菜、瓜果的提前播种和成熟起着至关重要的作用，它为了一年四季提供新鲜蔬菜，满足人民 生活需要做出了重大奉献.聚乙烯无滴薄膜是由一定比例的线性低密度聚乙烯(LLDPE),一定比例的低密度聚乙烯 (LDPE)(有时加一定比例的EVA), 一定比例的无滴母料混合

2、后挤出吹塑而成.塑 料大棚的主 要功能是提升棚内温度.除作为了高分子材料的塑料薄膜本身具有较低的热传导系数可以起 到减少棚内热损失的作用外，无滴母料中具有阻隔红外线作用的含硅类无机矿物填料如滑 石粉、高岭土等也能显著提升棚膜的保温性，棚内温度的提升必然导致地面水分的蒸发. 而目前大多数农地膜生产厂家所用(或自巳生产的)聚乙烯无滴薄膜母料中的无滴剂如540B、622A或W94等,只有防滴效果，这就导 致了棚内雾气较大,从而使如黄瓜、西瓜、茄子等开花类蔬菜容易染病，影响产量及收成.聚 乙烯防雾无滴薄膜是在原无滴母料生产中参加了一定比例的防雾剂全氟烷，从而使生产出的 无滴薄膜具有了一定的防雾性，解决

3、了棚内雾汽较大这一难点，对减少蔬菜格外是开花类蔬菜的病虫害,提升蔬菜产量作出了奉献.2.PE膜配方设计原那么2.1 PE基材选择PE原料不含DEHA,符合无蠹材质的要求，即使燃烧也只产生二氧化碳和 水，对环境没有 任何影响.PE薄膜透水、透氧适中，所以选用PE作为了基材.PE的品种有PE-HD、PE-LD、PE-LLD等，熔体流动速率为了 2 g/10 min的PE-LLD的熔体 强度好，适合流延生产.PE-LLD有4个碳的PE-LLD、6个碳的PE-LLD和8个碳的PE-LLD, 随着碳原子个数的增加,支链长度增加，结晶度降低,生成的共聚物“缠绕或扭结效应增 加，断裂伸长率、穿刺强度及撕裂强

4、度等均提升13 J.从表1可以看出,PE-LLD-C 4薄膜横 向拉伸强度、断裂伸长率及撕裂强度较好,透光率也接近PVC保鲜膜，同时PE-LLD-C 4价 廉、来源广，所以选择PE-LLD-C4为了基材.PE-LLD-C 4薄膜与PVC薄膜性能（厚度均为了 12um ）类别透光率拉伸强度断裂伸长率撕裂强度%纵/横Mpa纵/横纵/横N mm -1PE-LLD-C 4 薄膜9251/52370/70097/128PVC薄膜9420/10151/23181/9522稳定化助剂2.2.1光稳定剂PEW膜聚乙烯树脂在日光照射下发生光氧化,届自由基链式反响.要减缓树 脂的光氧老 化作用，就需参加光稳定剂以

5、阻断链式反响的持续进行.根据作用机 理的不同，光稳定剂可分 为了紫外线吸收剂、能量猝灭剂、过氧化物分解剂和自由基捕获剂等不同类型.它们作用，使聚乙烯受到保护,丁聚乙烯老化的不同阶段减缓其老化,Pic1所示.参加紫外线吸收剂，可减少树脂中生色团（ch）受紫外线照射而引 发光化学反响的几率；参加能量猝灭剂可使受照激发的生色团或单线态氧失活;参加过氧化 物分解剂可减少过氧化物分解为了活泼自由基的数目；参加自由基捕获剂可使巳生成的自由基失活，终止自由基链式反响.0B 山基 捕裁荆Pic. 1聚烯烧的光氧化与稳定作用针对国内常用的几种不同类型的光稳定剂，按相同剂量参加32Lm厚的LLDPE薄膜中，考察其

6、作用效果，结果见表1.结果说明，受阻胺类光稳定剂效果一股较好,能 量猝灭剂次之，而紫外线吸收剂作用很小.这一结果是容易理解的，由于紫外线吸收剂的作用 是通过吸收紫外线来保护树脂中生色团不受紫外线照射，从而减少链引发反响.根据比尔朗伯定律，对紫外线吸收的水平与吸收剂浓度及薄膜厚度成指数 衰减关系.由丁加工及本钱方面的原因，吸收剂浓度不可能太大，膜 厚乂只有32Lm,因而对紫 外线的吸收水平不明显,Pic2所示.一般认为了，在100Lm以上厚度的制品中使用紫外线吸 收剂才有较为了明显的效果.受阻胺的高效性那么与其几种稳定机理的协同作用有关，Pic.3所示.受阻胺不仅能分解氢过氧化物，捕获自由基，还

7、可以再生.其中受阻胺生成的氮氧自由基对断裂链自由基的捕获反响被认为了是受阻胺的主要作用.0 50 100 150 200 250厚度,U mPic.2薄膜紫外线透过率与薄膜厚度及UV- 531参加量的关系Pic.3受阻胺的稳定化机理UV- 531 参加水平分数，%: A ) 01 15; B) 01 30; C) 01 60性及官能团密度等都对其效果有重要影响.例如 GW- 480、GW- 540由丁受阻胺光稳定剂的效果是综合作用，一些物理因素如加工稳定性、耐抽提性、迁移的相对分子水平低，在薄膜加工和使用中容易挥发和析出，损失较多，效果要差一些;GW-544虽然相对分子水平也低，但本身就是氮氧

8、自由基,活性高，捕获自由基水平强，因而效果较 好；受阻胺PDS虽是大分子光稳定剂，但有效官能团太少，效果也不太理想;944FL因其有较 大的分子量及适宜的官能团含量而效果最好.2.2.2抗氧剂抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑 制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，乂被称为了 “防老剂.温室薄膜长期在阳光空气中放置，很容易被氧化，因此应在基材中 参加一定量的抗氧剂.2.3填充改性剂添加了光敏剂和碳酸钙的聚乙烯薄膜具有节省合成树脂、促进塑料光降解、促进塑料 填埋后降解、在土壤中碳酸钙回回自然无害、燃烧时对环境危害小等众多优点，而且由丁碳 酸

9、钙填充的聚乙烯薄膜在填充水平达30 %时仍具有良好的力学性能，对丁制造不易回收或无回收利用价值的一次性使用的薄膜材料是非常适合的，将 大大减轻废弃塑料对环境的压力和不利影响.与其它非金届矿物粉体材料相比，碳酸钙具有 明显的优势：1）价格廉价;2）色泽好，易着色;3）硬度低，其莫氏硬度为了3,因此填充塑料 对所接触的设备部件和模具的磨损较轻；4）热稳定性及化学稳定性良好；5）易枯燥，无结晶水，吸附的水分通过加热容易除去；6）无蠹，无 刺激性，无味.碳酸钙对PE膜光学性能的影响添加了粉体填料的塑料是否透明取决丁粉体填料的折射率与塑料基体的折射率之问的差异.几种非矿填料填充聚乙烯薄膜的透光性见表2.

10、表2几种非矿填料对LDPE薄膜透光性的影响顼目 一 nr如,皿宜射咒9378如、3粉0 85.0 62.020 364,7 56 4 30- 1 0.4注：各种10%0和具有极强遮盖力的钛白粉、铅白（氧化铅）、锌白（氧化锌）（折射率分别为了2.52 , 2.O1和1.79）不同，碳酸钙的遮盖力很弱，因此白度再高的碳酸钙也不 能作为了颜料使用，但可以使填充塑料制品外表对光线的反射率降低,增大透射率.2.4防雾滴剂普通PEW膜无防雾性，包装含有水分的食品时，其外表易凝固水珠而成雾状，看不活内 容物，影响包装外观,所以需要添加防雾剂，让水滴自动流散，保持良好的透明度，还可预防水 滴滴到食品上而引发食

11、品发霉、腐烂.防雾剂种类很多，化学组成多数是脂肪酸与多元醇的局部酯化物.中链脂肪酸酯与PE-LLD的相容性差，迁移至薄膜外表快，初期防雾效果好,但易被水冲刷，持久性差；长链脂肪酸酯 与PE-LLD的相容性好，迁移至薄膜外表慢，持久防雾效果好，将 这两种防雾剂配合使用，长链 脂肪酸酯那么会在中链脂肪酸酯与PE-LLD之间起到增容作用，预防中链脂肪酸酯被水冲刷，既能到达良好的初期防雾效果,乂能起 到持久防雾效 果.从表4可以看出：（1）因流延生产温度太高（高达270 C），防雾剂不宜直接添 加在 表层.防雾剂的主要成分为了多元醇脂肪酸酯，在高温下不稳定，流失严重，直接添加在表层 的量少，达不到防雾

12、效果，量多了由于大量挥发、分解造成薄膜破洞,既造成防雾剂严重浪费,也影响正常生产.因此防雾剂宜包裹在芯层；（2）防雾剂1与PE-LLD的相容性差，析出快，低温防雾效果优，高温由于水汽量大，防雾剂局部被冲刷,防雾效果下降.久置后由于防雾 剂大量迁出而在薄膜外表析出,影响薄膜外观，尤其添加量过多时更是如此；（3）防雾剂2 与PE- LLD的相容性好，防雾效果差，即使添加量过多也难到达好的效果；（4）防雾剂1与防雾剂2配合使用时防雾效果好，但添加量宜适中，过多后薄膜久置会由于防雾剂过量外 迁而在薄膜 外表形成半透明的油雾，从而影响其外观.表4:防雾剂对薄膜表层及芯层的生产及防雾效果的影响岫 业防算明

13、R1XM2限算剂1尊算剿防鼻冉z陆尊.圳-一, 2-02. j 2 网 2.5Q.20.40.40.6 皿也 0.2- 40.S正雷酉理柄litIT* fit if常 IM iFfr iTt丑正普Id善-苫-控if艳-捂也Md *-I顽-_ M _-也接-1-是*应崖R以企供权防有M所出尤无无有有无无丸无无而俏俱新葬数果m二* 二 差tt tt#a a *etK2Sd S.夏,优tC4（国艮建恍此tj #-#-为了 隹 怛*是假设*世 比2.5润滑剂根据与PE子级粒子的相容性，润滑剂通常分为了内润滑剂和外润滑剂.内润 滑剂由丁 和PE子级粒子的相容性较好，可以有效地改善P或级粒子之间的内聚力，从而促进PVC的塑 化.而外润滑剂由丁与PVC的相容性较差,往往起到隔离PVC熔体与金届的作用，从而提升熔 体的整体滑动.常用的内润滑剂有脂肪皂类、脂肪酸类及醇类等，外润滑剂有石蜡、聚乙烯 蜡、低分子水平聚乙烯和氧化聚乙烯蜡等.用量过少，会造成物料黏附加工设备和出现焦化 现象；过度的润滑会导致塑化失败，加工性能.总用量为了05 1.5份.3.配方设计根据PE的用途设计一下参考配方