聚烯烴農用棚膜助劑的應用

塑料聚烯烴農用棚膜助劑的應用2001年第3期(30卷)助劑聚烯烴農用棚膜助劑的應用.陳祖欣(北京市花山助劑廠(chǎng)北京100176)摘要在簡(jiǎn)述受阻胺光穩定劑光穩定化機理基礎上結合我國農膜常用光穩定劑品種,討論光穩定劑市場(chǎng)、性能價(jià)格比及應用效果。同時(shí)討論了農膜消霧劑應用原理、方法和效果。關(guān)鍵詞光穩定劑市場(chǎng)消霧劑中圖分類(lèi)號:TIQ325.1 TQ047.4文獻標識碼 :A文章編號:1001 - 9456( 2001 )04 - 0051-04Application of Auiliary Agents in PO Film for Agricultural GreenhouseCHEN Zu-xin( Beijing Huashan Auxiliary Factory Bejig 100176 ,China )Abstract :The market of light stabilizers is discussed with the mechanism of hindered amine light stabilizers .And the applications and results of anti-fog agent for agriculural film are introduced.Key words :light stabilizer imarket jantifog agent隨著(zhù)菜籃子工程”全面實(shí)施,促使我國設施園藝受阻胺光穩定劑隨著(zhù)需求量增加品種增多過(guò)去技術(shù)飛速發(fā)展,同時(shí)推動(dòng)了農用塑料大棚膜的需求。光穩定劑GW-540一統天下的局面已經(jīng)結束。新品種農用塑料大棚膜的基本質(zhì)量決定于樹(shù)脂,目前應用較不斷涌現現市場(chǎng).上光穩定劑主要品種有北京市花山廣的樹(shù)脂種類(lèi)有LDPE、LLDPE、EVA、PVC等。由于對助劑廠(chǎng)的BW-10LD( 622 ) HS-770、HS-508( 292 ) HS-962農用棚膜性能要求越來(lái)越多,因而需要在農用棚膜中.( 783 )瑞土汽巴精化公司Chimassorb 944、Tinuvin 770、加入各種添加劑。添加劑的應用只能擴大農膜的應用Tinuvin 492美國氰特公司Cyasorb UV-3346科萊恩公范圍和功能卻不能改變其本質(zhì)。決定農膜基本質(zhì)量司Hostavin N30 ,西格馬( 3V )公司Uvasorb HA-88 ,上海的最根本因素是樹(shù)脂本身塑料助劑只能錦上添花或石油化工股份有限公司GFW-100等。補充其中不足。由于農膜市場(chǎng)對農膜壽命要求提高,白膜用量比1受阻胺光穩定劑例將繼續下降需求使用更多的光穩定劑。隨著(zhù)國家受阻胺光穩定劑的作用是提高高分子材料光穩定西部大開(kāi)發(fā)方針的落實(shí)工程塑料、土工材料和塑料編性遏制光氧化反應在原有農膜壽命基礎上延長(cháng)老化織行業(yè)檔次的提高都將促使光穩定劑需求量的增大。估計今后10年內光穩定劑市場(chǎng)增長(cháng)率將在20%以時(shí)間。光穩定機理是受阻胺中)NH基團引發(fā)生成氮氧上[2。表1是1998年~ 2000年受阻胺光穩定劑銷(xiāo)售量。自由基)NO由于活性較高能捕捉聚合物中降解所1.1 光穩定劑622產(chǎn)生的R、RO、 ROO等自由基，生成胺-醚型化合光穩定劑622化學(xué)名稱(chēng)為聚丁二酸( 4_羥基-2 2 ,物中止光降解反應。氮氧自由基在光穩定反應中能66-四甲基1哌啶7.甚酯外觀(guān)為白色或微黃色顆粒中國煤化工夠不斷再生持續起著(zhù)捕捉自由基作用。狀粉末=5、二氯乙烷、甲苯中,受阻胺光穩定劑光穩定化主要機理如圖1所示。幾乎不TMHCNMHG克/厘米3軟化溫度.70C~85%C分解溫度270C有效氮含量4.9%。.*收稿日期2001 -03 -09.一51--塑料2001年第3期(30卷)聚烯烴農用棚膜助劑的應用R1=段O++R'0O一ROOR1= ROR-新一代征氧自由基+R'O:YROROOR圖1受阻胺光穩定劑光穩定化機理表11998~ 2000年受阻胺光穩定劑銷(xiāo)售量物等酸性物質(zhì)的能力較強。單位燉(2 )光穩定劑622具有較高的性能價(jià)格比光穩定劑品種1998年1999年 2000年一般農膜中光穩定劑622用量為0.4%銷(xiāo)售價(jià)為光穩定劑54020513010085元/kg那么每噸農膜增加成本為340元。要用光穩光穩定劑62212218890定劑944、3346、N30等每噸農膜增加成本為430~500光穩定劑9449(15080元甚至更高。在防老化功能相當時(shí)光穩定劑622投光穩定劑7703(0入成本最低。其他品種2:110(3采用光穩定劑622時(shí)，助劑份數較大,由于其總計472608760與樹(shù)脂相容性較好,因此能使助劑更容易更均勻分散比上年增長(cháng)率/%28.825.0在樹(shù)脂中使每一塊農膜都能保持好的防老化性能。其他品種包括CFW-II 3346 ,N30 508 ,783等國內、外諸公司的各種品牌光穩定劑。(4 )經(jīng)過(guò)幾年來(lái)實(shí)踐證明:0.4%光穩定劑622與光穩定劑622在農用棚膜中已經(jīng)廣泛應用,對農0.1%抗氧劑215復配,為在農膜中應用的最佳比例。用棚膜耐老化能力的提高已不用置疑在許多公開(kāi)發(fā)即使農膜有較好的光老化性能,也使背板效應”得到有效遏制。表論文中已經(jīng)說(shuō)明。1.2 光穩定劑HS-962光穩定劑622的應用特點(diǎn)是:光穩定劑HS-962是光穩定劑BW_ 10LD 622 )與光(1光穩定劑622具有最低的堿性。表2為常見(jiàn)穩定劑944按1:1比例復配采用特種偶合技術(shù)將不受阻胺光穩定劑pKa值3。同結構的受阻胺光穩定劑熔合在-起復合成新穎的表2常用 受阻胺光穩定劑pKa值光穩’定劑品種。pKa值光穩定劑HS-962是白色或淡黃色固體粉末是聚9.3合型高分子受阻胺復合光穩定劑。該產(chǎn)品具有優(yōu)良的8.6光穩定性?xún)?yōu)良的長(cháng)效熱穩定性低揮發(fā)性和優(yōu)良的抗光穩定劑N306.7抽提性。5.5光中國煤化工農膜中應用已取得理想的效MYHCNMHG合多功能棚膜自然曝受阻胺產(chǎn)品含有)NH基團,堿性較大,使其容易曬一年的結果。根據試驗結果可以認為,加入0.3%與酸性物質(zhì)生成鹽類(lèi)導致光穩定劑失去活性。而光HS-962的多功能棚膜,使用18個(gè)月是完全可以達到穩定劑622是諸品種中堿性最低也就是抗農藥、硫化的。一52塑料聚烯烴農用棚膜助劑的應用2001年第3期(30卷)表3聚乙烯三層復合多功能棚膜自然曝曬試驗拉伸強度/MPa拉伸強度保留率/%斷裂伸長(cháng)率/%斷裂伸長(cháng)保留率/%自然曝曬時(shí)間/月.縱向橫向.橫向起始值23.325.1100502973個(gè)月.23.024.698.79851710399.25個(gè)月22.122.895.090.871792.090.07.5個(gè)月19.885.092.342365886.382.613個(gè)月18.821.380.784.940(63779.779.9注棚膜厚度0.1mm,HS-962濃度0.3%(以上數據由喜豐股份有限公司提供)光穩定劑HS-962應用特點(diǎn)是將不同結構受阻胺的。雖然某-類(lèi)型各種品牌消霧劑效果有差別，但一光穩定劑復配,使農膜得到更好的保護。光穩定劑般說(shuō)來(lái)含氟消霧劑用量為含硅類(lèi)的- - 半到1/3 ,而含622與944在光穩定化作用時(shí)能夠互補。光穩定劑硅消霧劑用量為含磷和硼類(lèi)的一半。622低堿性及在光化學(xué)反應時(shí)能分解成小片段,在樹(shù)農膜用含氟消霧劑是采用含氟非離子表面活性脂中轉移容易。光穩定劑944本身抗熱氧化性能較劑,它在塑料表面形成- -個(gè)防水、防油的含氟烴基定向好分子鏈光化學(xué)反應時(shí)不分解與622形成大小不同排列層其降低水的表面張力的能力比一般表面活性分子鏈結合。因而光穩定劑HS-962在長(cháng)效防老化性劑強應用流滴劑使水的表面張力從71.5mN m-I[4]能比622與944具有-定的優(yōu)勢對棚膜骨架處因背降至25mNm-1~30mNm-1,在消霧劑作用下能降至板效應"發(fā)生斷裂現象有明顯防止效果。15mN m-1使大棚膜內表面水層變得更薄,水滴更快地沿著(zhù)棚膜的斜坡流下去降低膜面附近空間的揮發(fā)2消霧劑AF-181]消霧劑在多功能大棚膜中應用增加了棚膜消霧量使空氣中蒸汽壓降至飽和蒸汽壓以下從而消除霧氣的產(chǎn)生。消霧劑AF-18屬于含氟非離子表面劑,膜功能補充了以往大棚膜的不足。農用塑料大棚內溫度高、不透氣在外界冷空氣作中添加量少在棚膜中成為島狀分布與消滴劑的配合如圖2中所示。用下使水蒸汽在棚頂內冷凝成水滴。由于棚內、外溫差大棚內濕度高造成棚頂冷凝水滴如降雨滴在瓜果、蔬菜上使作物局部糜爛、病菌滋生使農作物產(chǎn)量和品質(zhì)都下降。于是在農膜中加入流滴劑俗稱(chēng)防霧滴劑),使水滴能沿著(zhù)棚膜斜坡慢慢流到棚膜底部。使流滴劑層消霧劑層用流滴劑使農膜內表面形成了薄薄的水層增加了水的表面積造成棚內相對濕度增加。在外界冷空氣作圖2消霧劑消霧機理示意圖用下農膜附近空間相對濕度超過(guò)飽和蒸汽壓形成了流滴劑使露水在薄膜表面形成z水膜在薄膜附近霧氣霧氣在棚內繼續擴散形成棚內大霧。大棚內霧水蒸汽達到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí);便產(chǎn)生霧氣并向棚內擴散。氣的存在使農作物易發(fā)生霜霉病農作物產(chǎn)量和質(zhì)量消霧劑以島狀存在于流滴劑層內,使薄膜表面水受到很大影響。為了減少霧氣科研人員在塑料膜中膜減薄防止薄膜附近水蒸汽達到過(guò)飽和狀態(tài)來(lái)控制添加了消霧劑,以消除和減少大棚中的霧氣。霧氣的產(chǎn)生。消霧劑是-類(lèi)特種表面活性劑。特種表面活性劑幾年來(lái)消霧劑在北方越冬日光溫室中已取得極.是指含氟、硅、磷和硼的非金屬元素有機化合物。目前好的效果。采用減霧性多功能膜覆蓋日光溫室種植已經(jīng)研制出的消霧劑可分為含氟類(lèi)、含硅類(lèi)、含磷和硼蔬菜能中國煤化王到無(wú)霧或輕霧增加類(lèi)幾大類(lèi)型。其中含氟類(lèi)消霧劑效果最佳。它具有高棚內透MHCNMHG病率和病情指數下降的表面活性、高耐熱性高化學(xué)惰性耐酸、堿,耐氧化植株高度增加,作物生長(cháng)發(fā)育好，采摘期提早經(jīng)濟效等特點(diǎn)。含氟表面活性劑的高表面活性能使水的表益提高。面張力降到很低的數值,這是-般表面活性劑達不到1995年日本理研維他命株式會(huì )社首次向我國推.一53一塑料2001年第3期(30卷)聚烯烴農用棚膜助劑的應用薦把防霧滴劑分為流滴劑和消霧劑，明確指出日光溫夠的流滴劑- -般應高于以往多功能膜中流滴劑的用量。室中霧氣不能靠流滴劑曾稱(chēng)為防霧滴劑)來(lái)消除,而添加消霧劑AF-18的減霧型多功能膜在實(shí)際應要應用消霧劑。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)應用實(shí)踐證明,消霧劑是用中對比效果如表5所示。解決日光溫室中霧氣的優(yōu)異途徑。消霧劑AF-18是具3結論有代表性的品種之-。1由于園藝和農業(yè)發(fā)展對農膜需求量的增加和消霧劑AF-18在農膜中用量如表4所示。塑料工業(yè)的發(fā)展將促使受阻胺光穩定劑銷(xiāo)售量不斷表4 AF-18在農膜中的推薦用量增長(cháng)。預計今后10年內光穩定劑市場(chǎng)銷(xiāo)售增長(cháng)率將|農膜種類(lèi)PVC| PE| PEEVA三層膜在20%以上。壓延膜|單層膜|三層膜2光穩定劑 622和光穩定劑HS-962具有自己的外層無(wú)外層無(wú)特點(diǎn)在農用大棚膜中的應用已取得良好的效果。用量0.10.中層無(wú)中層0.0~ 0.04.3通過(guò)消霧劑機理、應用方法、應用實(shí)例說(shuō)明消內層D.2內層0.15~0.2/wt%三層平均總用量:霧劑是消除日光溫室中霧氣的理想助劑。0.07參考文獻:[1]陳祖欣.農膜用防霧劑AF-18的應用J].精細與專(zhuān)用化學(xué)品,1999 20:15.表5流滴減霧型EVA[2]陳祖欣.受阻胺光穩定劑發(fā)展現狀及家族新成員[ J].塑多功能三層復合膜應用效果料助劑2000 323.中、內層膜AF-18項目對照膜添加量各0.1%[3] Joachim Kohlter. 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