滴灌带在干热环境中老化规律及回收料老化程度判定研究

There are large differences in service life of polymer materials in accordance with the natural environment. Xinjiang's unique climate conditions such as intense UV radiation, high temperature difference, drought, dust and cold have a greater impact on the life of drip irrigation tape products and it's recycling reuse. Therefore, this project uses four different drip irrigation tape products of Xinjiang Franshion Plastic Company, and laying it in cotton experimental and demonstration planting field of three different climate regions which are Wujiaqu 102 Tuan, Turpan Flaming Mountain Township and Yuli of Bayin Leningrad Oblast. Statistics three years of meteorological data of each natural exposure aging experimental field and retention ratio values of the elongation at break of the pruducts before and after aging compares with the test parameters of selfmade UV artificial accelerated aging box and the retention rate of the elongation at break value of the samples before and after aging, respectively. Try to revealing the aging rule of artificial accelerated photoaging and natural exposure aging, to lay the foundation for the polymer materials aging and anti-aging research in the hot and dry environment.

高分子材料的使用寿命与所使用的自然环境不同，有较大的差异。新疆独特的高紫外线、高温差、干旱、沙尘及寒冷的地区气候条件，对滴灌带制品使用寿命和回收再利用影响较大。为此，本项目以新疆方兴塑化公司生产的四种不同配方单翼迷宫式滴灌带，铺设在新疆五家渠市102团、吐鲁番火焰山乡及巴音格勒州尉犁县等三个不同气候地区的棉花种植试验示范田。统计三年各自然暴露老化试验点的各项气象数据和制品老化前后断裂伸长率的保持率值，与自制滴灌带专用紫外光人工加速老化实验箱试验参数和试样老化试验后断裂伸长率的保持率值对比，深度研究自然暴露老化与紫外光人工加速老化的相关性，解决新疆滴灌带制品荧光紫外灯人工加速老化试验方法和简单、易操作、可靠的滴灌带回收再生料老化程度判定方法，并揭示人工加速光老化与自然气候暴露老化试验两者的老化规律，为干热环境下高分子材料老化与防老化研究奠定基础。

单翼迷宫式滴灌带企业为了降低成本，在生产配方中添加80%~100%滴灌带回收料。滴灌带回收料存在原料成分复杂，影响制品成型性；滴灌带产品使用时老化问题一直影响高效节水灌溉技术大面积推广应用。农用塑料制品的耐久性成为众所关切的问题。本项目以新疆方兴塑化有限公司生产的滴灌带为研究对象，研究分析连续3年的人工加速光老化与自然气候暴露老化试验两者的相关性。并滴灌带原料筛选、防老化母料以及滴灌带的配方优化进行研究，探讨滴灌带回收再生料老化程度判定方法研究。.通过连续3年的室内人工加速老化试验和自然气候暴露老化试验，研究两者试验条件及实验环境相关性比较，确定了滴灌带紫外灯人工加速老化试验试验条件：UVA-340荧光紫外灯管辐照度为0.68W/m2、黑板温度和冷凝温度为60℃；工艺条件：紫外灯辐照3h、冷凝3h和风吹10min。综合考虑试样的光及热氧加速老化试验，得出室内老化1天相当于自然暴露老化9~10天的结论。并起草发布了“农用滴灌带荧光紫外灯人工加速老化试验方法”地方标准。.滴灌带原料筛选、防老化母料以及滴灌带的配方优化研究，确定了防老化母料的生产工艺和工艺条件。筛选最佳配方原料为HDPE5000S、LDPE2426H、HDPE60550、LLDPE0209，并参考方兴塑化有限公司提供内镶式滴灌带配方数据和多年的生产经验，将HDPE的比例设为30%~60%，LDPE和LLDPE的比例设为30%~60%，炭黑占2%，防老化母料占1%，优化了内镶式滴灌带配方。.使用材料电子万能试验机和自制农用滴灌带回收料专用拉伸机对新料配方和回收料进行力学性能测试比较和分析原料基本性能，初步得出滴灌带回收料拉伸强度不能低于19Mpa，断裂伸长率不能低于270%，才能基本保证回收料力学性能达到滴灌带产品质量的要求。.项目的研究成果已得到了国内及新疆滴灌带生产企业的认可和肯定，在国内中国塑料等学术刊物上发表学术论文5篇，授权国家实用新型专利两项；培养了1名硕士研究生，1名企业技术人员，4名本科生，在读硕士研究生3名。2014年、2015年培训全疆滴灌带企业生产技术人员和管理人员100多名。