聚烯烃农用棚膜助剂的应用

塑料聚烯烃农用棚膜助剂的应用2001年第3期(30卷)助剂聚烯烃农用棚膜助剂的应用.陈祖欣(北京市花山助剂厂北京100176)摘要在简述受阻胺光稳定剂光稳定化机理基础上结合我国农膜常用光稳定剂品种,讨论光稳定剂市场、性能价格比及应用效果。同时讨论了农膜消雾剂应用原理、方法和效果。关键词光稳定剂市场消雾剂中图分类号:TIQ325.1 TQ047.4文献标识码 :A文章编号: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随着菜篮子工程”全面实施,促使我国设施园艺受阻胺光稳定剂随着需求量增加品种增多过去技术飞速发展,同时推动了农用塑料大棚膜的需求。光稳定剂GW-540一统天下的局面已经结束。新品种农用塑料大棚膜的基本质量决定于树脂,目前应用较不断涌现现市场.上光稳定剂主要品种有北京市花山广的树脂种类有LDPE、LLDPE、EVA、PVC等。由于对助剂厂的BW-10LD( 622 ) HS-770、HS-508( 292 ) HS-962农用棚膜性能要求越来越多,因而需要在农用棚膜中.( 783 )瑞土汽巴精化公司Chimassorb 944、Tinuvin 770、加入各种添加剂。添加剂的应用只能扩大农膜的应用Tinuvin 492美国氰特公司Cyasorb UV-3346科莱恩公范围和功能却不能改变其本质。决定农膜基本质量司Hostavin N30 ,西格马( 3V )公司Uvasorb HA-88 ,上海的最根本因素是树脂本身塑料助剂只能锦上添花或石油化工股份有限公司GFW-100等。补充其中不足。由于农膜市场对农膜寿命要求提高,白膜用量比1受阻胺光稳定剂例将继续下降需求使用更多的光稳定剂。随着国家受阻胺光稳定剂的作用是提高高分子材料光稳定西部大开发方针的落实工程塑料、土工材料和塑料编性遏制光氧化反应在原有农膜寿命基础上延长老化织行业档次的提高都将促使光稳定剂需求量的增大。估计今后10年内光稳定剂市场增长率将在20%以时间。光稳定机理是受阻胺中)NH基团引发生成氮氧上[2。表1是1998年~ 2000年受阻胺光稳定剂销售量。自由基)NO由于活性较高能捕捉聚合物中降解所1.1 光稳定剂622产生的R、RO、 ROO等自由基，生成胺-醚型化合光稳定剂622化学名称为聚丁二酸( 4_羟基-2 2 ,物中止光降解反应。氮氧自由基在光稳定反应中能66-四甲基1哌啶7.甚酯外观为白色或微黄色颗粒中国煤化工够不断再生持续起着捕捉自由基作用。状粉末=5、二氯乙烷、甲苯中,受阻胺光稳定剂光稳定化主要机理如图1所示。几乎不TMHCNMHG克/厘米3软化温度.70C~85%C分解温度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)聚烯烃农用棚膜助剂的应用R1=段O++R'0O一ROOR1= ROR-新一代征氧自由基+R'O:YROROOR图1受阻胺光稳定剂光稳定化机理表11998~ 2000年受阻胺光稳定剂销售量物等酸性物质的能力较强。单位炖(2 )光稳定剂622具有较高的性能价格比光稳定剂品种1998年1999年 2000年一般农膜中光稳定剂622用量为0.4%销售价为光稳定剂54020513010085元/kg那么每吨农膜增加成本为340元。要用光稳光稳定剂62212218890定剂944、3346、N30等每吨农膜增加成本为430~500光稳定剂9449(15080元甚至更高。在防老化功能相当时光稳定剂622投光稳定剂7703(0入成本最低。其他品种2:110(3采用光稳定剂622时，助剂份数较大,由于其总计472608760与树脂相容性较好,因此能使助剂更容易更均匀分散比上年增长率/%28.825.0在树脂中使每一块农膜都能保持好的防老化性能。其他品种包括CFW-II 3346 ,N30 508 ,783等国内、外诸公司的各种品牌光稳定剂。(4 )经过几年来实践证明:0.4%光稳定剂622与光稳定剂622在农用棚膜中已经广泛应用,对农0.1%抗氧剂215复配,为在农膜中应用的最佳比例。用棚膜耐老化能力的提高已不用置疑在许多公开发即使农膜有较好的光老化性能,也使背板效应”得到有效遏制。表论文中已经说明。1.2 光稳定剂HS-962光稳定剂622的应用特点是:光稳定剂HS-962是光稳定剂BW_ 10LD 622 )与光(1光稳定剂622具有最低的碱性。表2为常见稳定剂944按1:1比例复配采用特种偶合技术将不受阻胺光稳定剂pKa值3。同结构的受阻胺光稳定剂熔合在-起复合成新颖的表2常用 受阻胺光稳定剂pKa值光稳’定剂品种。pKa值光稳定剂HS-962是白色或淡黄色固体粉末是聚9.3合型高分子受阻胺复合光稳定剂。该产品具有优良的8.6光稳定性优良的长效热稳定性低挥发性和优良的抗光稳定剂N306.7抽提性。5.5光中国煤化工农膜中应用已取得理想的效MYHCNMHG合多功能棚膜自然曝受阻胺产品含有)NH基团,碱性较大,使其容易晒一年的结果。根据试验结果可以认为,加入0.3%与酸性物质生成盐类导致光稳定剂失去活性。而光HS-962的多功能棚膜,使用18个月是完全可以达到稳定剂622是诸品种中碱性最低也就是抗农药、硫化的。一52塑料聚烯烃农用棚膜助剂的应用2001年第3期(30卷)表3聚乙烯三层复合多功能棚膜自然曝晒试验拉伸强度/MPa拉伸强度保留率/%断裂伸长率/%断裂伸长保留率/%自然曝晒时间/月.纵向横向.横向起始值23.325.1100502973个月.23.024.698.79851710399.25个月22.122.895.090.871792.090.07.5个月19.885.092.342365886.382.613个月18.821.380.784.940(63779.779.9注棚膜厚度0.1mm,HS-962浓度0.3%(以上数据由喜丰股份有限公司提供)光稳定剂HS-962应用特点是将不同结构受阻胺的。虽然某-类型各种品牌消雾剂效果有差别，但一光稳定剂复配,使农膜得到更好的保护。光稳定剂般说来含氟消雾剂用量为含硅类的- - 半到1/3 ,而含622与944在光稳定化作用时能够互补。光稳定剂硅消雾剂用量为含磷和硼类的一半。622低碱性及在光化学反应时能分解成小片段,在树农膜用含氟消雾剂是采用含氟非离子表面活性脂中转移容易。光稳定剂944本身抗热氧化性能较剂,它在塑料表面形成- -个防水、防油的含氟烃基定向好分子链光化学反应时不分解与622形成大小不同排列层其降低水的表面张力的能力比一般表面活性分子链结合。因而光稳定剂HS-962在长效防老化性剂强应用流滴剂使水的表面张力从71.5mN m-I[4]能比622与944具有-定的优势对棚膜骨架处因背降至25mNm-1~30mNm-1,在消雾剂作用下能降至板效应"发生断裂现象有明显防止效果。15mN m-1使大棚膜内表面水层变得更薄,水滴更快地沿着棚膜的斜坡流下去降低膜面附近空间的挥发2消雾剂AF-181]消雾剂在多功能大棚膜中应用增加了棚膜消雾量使空气中蒸汽压降至饱和蒸汽压以下从而消除雾气的产生。消雾剂AF-18属于含氟非离子表面剂,膜功能补充了以往大棚膜的不足。农用塑料大棚内温度高、不透气在外界冷空气作中添加量少在棚膜中成为岛状分布与消滴剂的配合如图2中所示。用下使水蒸汽在棚顶内冷凝成水滴。由于棚内、外温差大棚内湿度高造成棚顶冷凝水滴如降雨滴在瓜果、蔬菜上使作物局部糜烂、病菌滋生使农作物产量和品质都下降。于是在农膜中加入流滴剂俗称防雾滴剂),使水滴能沿着棚膜斜坡慢慢流到棚膜底部。使流滴剂层消雾剂层用流滴剂使农膜内表面形成了薄薄的水层增加了水的表面积造成棚内相对湿度增加。在外界冷空气作图2消雾剂消雾机理示意图用下农膜附近空间相对湿度超过饱和蒸汽压形成了流滴剂使露水在薄膜表面形成z水膜在薄膜附近雾气雾气在棚内继续扩散形成棚内大雾。大棚内雾水蒸汽达到过饱和状态时;便产生雾气并向棚内扩散。气的存在使农作物易发生霜霉病农作物产量和质量消雾剂以岛状存在于流滴剂层内,使薄膜表面水受到很大影响。为了减少雾气科研人员在塑料膜中膜减薄防止薄膜附近水蒸汽达到过饱和状态来控制添加了消雾剂,以消除和减少大棚中的雾气。雾气的产生。消雾剂是-类特种表面活性剂。特种表面活性剂几年来消雾剂在北方越冬日光温室中已取得极.是指含氟、硅、磷和硼的非金属元素有机化合物。目前好的效果。采用减雾性多功能膜覆盖日光温室种植已经研制出的消雾剂可分为含氟类、含硅类、含磷和硼蔬菜能中国煤化王到无雾或轻雾增加类几大类型。其中含氟类消雾剂效果最佳。它具有高棚内透MHCNMHG病率和病情指数下降的表面活性、高耐热性高化学惰性耐酸、碱,耐氧化植株高度增加,作物生长发育好，采摘期提早经济效等特点。含氟表面活性剂的高表面活性能使水的表益提高。面张力降到很低的数值,这是-般表面活性剂达不到1995年日本理研维他命株式会社首次向我国推.一53一塑料2001年第3期(30卷)聚烯烃农用棚膜助剂的应用荐把防雾滴剂分为流滴剂和消雾剂，明确指出日光温够的流滴剂- -般应高于以往多功能膜中流滴剂的用量。室中雾气不能靠流滴剂曾称为防雾滴剂)来消除,而添加消雾剂AF-18的减雾型多功能膜在实际应要应用消雾剂。经过几年来应用实践证明,消雾剂是用中对比效果如表5所示。解决日光温室中雾气的优异途径。消雾剂AF-18是具3结论有代表性的品种之-。1由于园艺和农业发展对农膜需求量的增加和消雾剂AF-18在农膜中用量如表4所示。塑料工业的发展将促使受阻胺光稳定剂销售量不断表4 AF-18在农膜中的推荐用量增长。预计今后10年内光稳定剂市场销售增长率将|农膜种类PVC| PE| PEEVA三层膜在20%以上。压延膜|单层膜|三层膜2光稳定剂 622和光稳定剂HS-962具有自己的外层无外层无特点在农用大棚膜中的应用已取得良好的效果。用量0.10.中层无中层0.0~ 0.04.3通过消雾剂机理、应用方法、应用实例说明消内层D.2内层0.15~0.2/wt%三层平均总用量:雾剂是消除日光温室中雾气的理想助剂。0.07参考文献:[1]陈祖欣.农膜用防雾剂AF-18的应用J].精细与专用化学品,1999 20:15.表5流滴减雾型EVA[2]陈祖欣.受阻胺光稳定剂发展现状及家族新成员[ J].塑多功能三层复合膜应用效果料助剂2000 323.中、内层膜AF-18项目对照膜添加量各0.1%[3] Joachim Kohlter. 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