聚乙烯滴灌带老化性能演变及其改性再生研究

发布时间：2020-08-13 11:43

【摘要】：滴灌带是滴灌系统的重要组成部分,因其使用量较大而在滴灌系统中的投资中占有较大的比重。废旧滴灌带回收后直接作为原料生产的再生滴灌带往往性能不佳,严重影响了滴灌带的回收再利用,不利于滴灌系统的推广。对废旧聚乙烯滴灌带回收材料的改性再生研究可以在提高资源利用率、降低产品成本的同时提高再生产品的性能。本文首先通过田间灌溉老化和氙灯耐光耐候试验箱人工加速老化研究全新材质聚乙烯滴灌带老化前后的力学性能演变以及两种老化方式之间的相关性;其次研究老化前后聚乙烯滴灌带的微观结构变化和成分变化;再次试验研究改性剂对废旧聚乙烯滴灌带回收材料注塑成型性能和再生材料力学性能的影响;最后验证改性再生滴灌带的力学性能和抗老化性能。主要研究内容和结果如下:(1)全新滴灌带的拉伸强度和断裂伸长率首先随灌溉时间的增加而缓慢增加,在灌溉时间7个月时达到最大值;随后发生降低,在灌溉1年左右时拉伸强度与全新滴灌带相当。自然回弹率则一直处在下降趋势,且下降速度逐渐降低。(2)在模拟日光人工加速老化中,随着辐照强度的增加和辐照量的积累,全新滴灌带的拉伸强度和断裂伸长率先增加后降低,自然回弹率一直保持降低趋势。辐照强度一定时,滴灌带的拉伸强度和断裂伸长率随着老化温度的上升有着先降低后上升的变化趋势;自然回弹率则出现反复波动。(3)经过7个月的田间灌溉老化后,聚乙烯滴灌带的主要成分未变,但小分子的含量有所上升,同时结晶度增加;滴灌带老化后表面未发现缠结的交联点和交联结构。人工老化辐射量的积累可以在一定程度上消除滴灌带表面在生产过程中出现的褶皱。(4)过氧化二异丙苯(DCP)的加入对废旧聚乙烯滴灌带回收料的注塑成型性能有着不利影响,但乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的加入有利于改善废旧聚乙烯滴灌带回收料的注塑成型性能。EVA可以提高废旧聚乙烯再生材料的弹性,DCP可以提高废旧聚乙烯滴灌带回收料再生材料的拉伸强度但对材料的弹性有不利影响。当改性剂比例为6%EVA+0.4%DCP时,废旧聚乙烯滴灌带回收料再生材料的拉伸强度、断裂伸长率和断后自然回弹率同时得到改善。(5)改性再生滴灌带的力学性能基本接近全新滴灌带,人工加速老化证实改性再生滴灌带的抗老化性能优于未改性的全废料滴灌带。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S275.6

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本文编号：2791957