CN102766308A - 一种组合物、由其制得的育秧盘及育秧盘的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种组合物、由其制得的育秧盘及育秧盘的制备方法。该组合物包括聚氯乙烯70～80重量份、ABS 20～30重量份、热稳定剂3.5～5重量份、硬脂酸0.1～0.2重量份、炭黑10～15重量份、碳酸钙10～15重量份。解决了现有技术中育秧盘难加工，韧性差，成本高等技术问题。

Description

一种组合物、由其制得的育秧盘及育秧盘的制备方法

技术领域

本发明涉及水稻育秧领域，特别地，涉及一种用于制备育秧盘的组合物，此外，本发明还涉及一种采用上述组合物制成的育秧盘及其制备方法。

背景技术

现有的水稻育秧及移植技术主要采用育秧盘进行育秧，待秧苗长成后，通过抛洒的方式均匀地将秧苗移植在田地里，这种育秧技术可以利用机械育秧，大大降低了人的劳动力度，工作效率大大增强。

目前使用的育秧盘为软塑料盘，以聚氯乙烯(PVC)为原材料进行吸塑成型得到育秧盘，但是PVC材料的硬度低，韧性差，难以加工，在育秧的过程中，育秧盘容易破孔，造成育秧盘底部容易渗漏，影响育秧进度；同时育秧盘的使用寿命短，基本上只能满足初次使用，再次使用则质量远远达不到育秧的要求，而育秧盘不能回收使用，造成环境污染。因此将育秧盘制成硬质或者半硬质的塑料盘逐渐成为育秧盘的发展方向。但是硬质育秧盘的脆性高，容易断裂，同时制造成本高。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于制备育秧盘的组合物，由其制得的育秧盘和该育秧盘的制备方法，以解决现有技术中育秧盘难加工，韧性差，成本高的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于制备育秧盘的组合物，包括聚氯乙烯70～80重量份、ABS 20～30重量份、热稳定剂3.5～5重量份、硬脂酸0.1～0.2重量份、炭黑10～15重量份、碳酸钙10～15重量份。

进一步地，热稳定剂由三盐基性硫酸铅2～3重量份、硬脂酸铅1～1.5重量份、硬脂酸钡0.5重量份组成。

本发明的另一方面，还提供了上述的育秧盘的制备方法，包括配料、混合、挤出塑化、压延、热压成型、冷却步骤。

采用前述的组合物作为物料。

热压成型步骤为将片材在温度为150～160℃下，以压力为0.8～1.0mpa的压缩空气压制10S得到育秧盘。

进一步地，混合步骤的转速为500rpm/min，温度为100～110℃。

进一步地，挤出塑化步骤的温度为130～185℃。

进一步地，压延步骤的辊筒温度170～180℃，辊筒线速度10～15m/min。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的组合物，更容易加工制成育秧盘，塑化良好，育秧盘表面光滑，外观良好。

本发明提供的育秧盘，具有更高的耐冲击性能和拉伸强度，能多次使用后仍然保持原有的形状，育秧盘底部的孔口不容易开裂。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

目前的育秧盘主要以PVC材料制成，PVC具有阻燃、刚性强、耐腐蚀的优点，但是若仅用PVC制成育秧盘，由于PVC的维卡软化温度高，仅为70～85℃，很难加工成型；同时韧性低，在育秧盘底部边缘容易出现白边，一旦育秧盘承受了较大的重量，则容易破裂，使用一次后就不能再次使用，远远不能满足现有的育秧技术的要求。为了使育秧盘具有更高的韧性和更容易加工，本发明对PVC材料进行了改性，将软质的育秧盘制成半硬质的育秧盘。

本发明的一方面提供了一种用于制备育秧盘的组合物，包括70～80重量份的PVC、20～30重量份的ABS、3.5～5重量份的热稳定剂、0.1～0.2重量份的硬脂酸、10～15重量份的炭黑、10～15重量份的碳酸钙。

ABS是丙烯晴、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。本发明将70～80重量份的PVC、20～30重量份的ABS进行共混，不仅提高了共混物料的维卡软化温度，使共混物料在加工过程中更易于加工成型；同时，还使做成的育秧盘具有更强的耐冲击性能和耐磨性性能，增加了共混物料的韧性。若ABS含量过低，则制成的育秧盘过软，耐冲击性能差，不能满足育秧盘的使用要求；若ABS含量过高，则制成的育秧盘过硬，耐候性差，易老化。

由于PVC和ABS均对热和光敏感，在高温和强光下，容易分解产生氯化氢，氯化氢进一步引起自动催化分解，导致共混物料变色，物理机械性能迅速下降。为了防止上述情况的发生，本发明添加了热稳定剂，可以改善PVC热稳定性能，解决由于PVC不耐高温，而育秧盘加工温度高而造成的PVC受热分解的问题。

加入硬脂酸作为润滑剂，起到润滑作用。由于PVC和ABS共混后，极性树脂比例增加，熔体指数呈上升的趋势，导致共混物料的熔体粘度下降，增加了压延工艺的难度，加入润滑剂可以防止共混物料粘度增加而黏附在设备上，导致物料变色分解，影响共混物料的理化性能。若硬脂酸加入量过多会导致物料流动性过大，而使育秧盘的重量难以控制，育秧盘过重难以进行育秧操作；而加入量过小则无法达到润滑的目的。

炭黑作为着色剂，添加在共混物料中，不单起到着色作用，同时碳黑有屏蔽和吸收紫外线的功能，可以防止PVC和ABS物料在紫外线作用下发生分解。

由于PVC和ABS物料比较昂贵，为了降低育秧盘的成本，本发明在共混物料中加入碳酸钙作为填充剂，碳酸钙既不影响共混物料的物理性能同时大大降低了育秧盘的原料成本，更具有实用性。若碳酸钙含量过高，则育秧盘的脆性增加，影响育秧盘的物料性能。

本发明将70～80重量份的PVC、20～30重量份的ABS、3.5～5重量份的热稳定剂、0.1～0.2重量份的硬脂酸、10～15重量份的炭黑、10～15重量份的碳酸钙进行混合得到共混物料，综合了PVC的阻燃、刚性好、耐腐蚀的特性和ABS抗冲击、韧性好、维卡软化温度高的特点，同时加入热稳定剂提高共混物料的热稳定性能，并加入硬脂酸、炭黑、碳酸钙使育秧盘更容易加工成型。若不按照上述比例混合，则PVC和ABS的性能不能得到很好的互补，反而影响混合物料的物理性能，同时、热稳定剂、硬脂酸、炭黑、碳酸钙也无法发挥最大的作用。

热稳定剂可以是有机钖，铅盐、金属皂和稀土稳定剂中的一种或任意种。本发明选用具有长效稳定性的热稳定剂组合物，由2～3重量份的三盐硫酸铅、1～1.5重量份的硬脂酸铅、0.5重量份的硬脂酸钡组成。三盐硫酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸钡三者加入量过低则育秧盘的热稳定性能不佳；加入量过高，则会造成物料浪费；若三者不按照上述比例进行添加，则热稳定剂效果不佳。

本发明的另一方面还提供了一种上述组合物制得的育秧盘。该层压板可按常规方法制备。

本发明的另一方面，提供了一种上述层压板的制备方法，具体工艺流程图如图1所示，包括混合物料、挤出塑化、压延，热压成型、冷却步骤。

混合步骤中采用上述制备育秧盘的组合物作为物料。将上述物料在混合机中以500rpm/min进行高速混合，靠摩擦升温至100～110℃时混合完毕。然后进行初塑化步骤。混合速度过低，则物料混合不完全；若混合速度过高，则物料升温快，温度过高，引起物料受热分解。

挤出塑化步骤在锥形双螺杆中进行。将混合好的物料加热至130℃～185℃后得到块状物料，挤出塑化完成。若物料温度过高，则PVC容易分解产生氯化氢，影响共混物料的理化性能；若物料温度过低，则共混物料无法挤出塑化。

压延出片步骤在五辊压延机中进行，首先通过蒸汽加热五辊压延机的辊筒得到温度为170～180℃的片材。压延出片时压延机的辊筒线速度为10～15m/min。此时若压延机的线速度过低，则设备所产生的剪切力小，不易操作。

在热压成型步骤中，利用烘箱对片材加热至150～160℃，然后以压力为0.8～1.0Mpa的压缩空气压制片材10s得到育秧盘。若加热温度过高，压力过大，则育秧盘无法压制成型；若加热温度过低，压力过小，则育秧盘质地松散，抗冲击性能、拉伸强度显著降低。

冷却：通冷却水冷却至室温。

实施例

以下实施例中所用的物料和仪器均为市售。

实施例1～4

将PVC、ABS、三盐硫酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸、炭黑、碳酸钙按照实施例1～4配方组合，在

开放炼塑机；辊温为175℃下进行压延步骤，辊筒线速度为15m/min得到片材，检测片材塑化情况。任何种类的炭黑均适用于本发明。

表1为实施例1～4、对比例1～3各组分量和加工性能试验结果表。符号A表示：易抱辊，可成片，塑化良好，表面光滑；符号B表示：勉强抱辊，可成片，表面不光滑；符号C表示：难抱辊，不成片，表面不光滑，难塑化。

表1实施例1～4各组分量和加工性能试验结果表

从表1的试验结果可知，采用实施例1～4的组合物相对于对比例1～3更容易加工，塑化良好，更容易制成育秧盘；证明PVC、ABS、热稳定剂等必须按照本发明的比例进行共混才能达到本发明的效果，若不按照上述比例进行混合，则加工困难。

实施例5

1)采用实施例1的组合物在混合机中以500rpm/min进行混合，靠摩擦升温至100℃时混合完毕。

2)将混合好的物料投入锥形双螺杆中加热至130℃后得到块状物料。

3)将块状物料在五辊压延机中，辊筒线速度为10m/min，将物料加热至170℃的片材。

4)利用烘箱对片材加热至150℃，然后以压力为0.8Mpa的压缩空气压制片材10S，然后通冷却水得到育秧盘。

实施例6

1)采用实施例2的组合物在混合机中以500rpm/min进行混合，靠摩擦升温至105℃时混合完毕。

2)将混合好的物料投入锥形双螺杆中加热至140℃后得到块状物料。

3)将块状物料在五辊压延机中，辊筒线速度为13m/min，将物料加热至175℃的片材。

4)利用烘箱对片材加热至155℃，然后以压力为0.9Mpa的压缩空气压制片材10S，然后通冷却水得到育秧盘。

实施例7

1)采用实施例3的组合物在混合机中以500rpm/min进行混合，靠摩擦升温至100～110℃时混合完毕。

2)将混合好的物料投入锥形双螺杆中加热至1365℃后得到块状物料。

3)将块状物料在五辊压延机中，辊筒线速度为14m/min，将物料加热至178℃的片材。

4)利用烘箱对片材加热至155℃，然后以压力为0.9Mpa的压缩空气压制片材10S，然后通冷却水得到育秧盘。

实施例8

1)采用实施例4的组合物在混合机中以500rpm/min进行混合，靠摩擦升温至110℃时混合完毕。

2)将混合好的物料投入锥形双螺杆中加热至185℃后得到块状物料。

3)将块状物料在五辊压延机中，辊筒线速度为5m/min，将物料加热至180℃的片材。

4)利用烘箱对片材加热至160℃，然后以压力为1.0Mpa的压缩空气压制片材10S，然后通冷却水得到育秧盘。

对比例4

1)采用对比例1的组合物在混合机中以400rpm/min进行混合，靠摩擦升温至110℃时混合完毕。

2)将混合好的物料投入锥形双螺杆中加热至190℃后得到块状物料。

3)将块状物料在五辊压延机中，辊筒线速度为5m/min，将物料加热至185℃的片材。

4)利用烘箱对片材加热至170℃，然后以压力为1.0Mpa的压缩空气压制片材10S，然后通冷却水得到育秧盘。

对比例5

1)采用对比例2的组合物在混合机中以500rpm/min进行混合，靠摩擦升温至90℃时混合完毕。

2)将混合好的物料投入锥形双螺杆中加热至130℃后得到块状物料。

3)将块状物料在五辊压延机中，辊筒线速度为5m/min，将物料加热至160℃的片材。

4)利用烘箱对片材加热至140℃，然后以压力为1.0Mpa的压缩空气压制片材10S，然后通冷却水得到育秧盘。

对比例6

1)采用对比例3的组合物在混合机中以500rpm/min进行混合，靠摩擦升温至110℃时混合完毕。

2)将混合好的物料投入锥形双螺杆中加热至185℃后得到块状物料。

3)将块状物料在五辊压延机中，辊筒线速度为5m/min，将物料加热至180℃的片材。

4)利用烘箱对片材加热至160℃，然后以压力为1.0Mpa的压缩空气压制片材10S，然后通冷却水得到育秧盘。

对实施例5～8、对比例4～6的育秧盘进行性能检测

按照GB/T22789.1-2008标准进行检测，表2为育秧盘的冲击强度、拉伸强度、拉伸断裂伸长率、重量检测结果。

表2育秧盘性能测试结果

从表2的试验结果可知，采用实施例5～8的工艺方法制备而成的育秧盘其耐冲击强度和耐拉伸强度明显高于对比例4～5，能满足育秧盘的使用要求，质量良好；证明采用本发明的工艺方法能显著提高育秧盘的抗冲击强度和拉伸强度，得到的育秧盘表面光滑，色泽均匀。采用实施例5～8的工艺方法制备而成的育秧盘其耐冲击强度和耐拉伸强度明显高于对比例6，证明采用本发明的组合物能显著提高育秧盘的抗冲击强度和拉伸强度，若不按照本发明的配方进行组合，则制成的育秧盘抗冲击强度和拉伸强度显著降低，并且育秧盘表面不光滑。同时实施例6的耐冲击强度最强，拉伸率最高，为本发明最优实施例。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于制备育秧盘的组合物，其特征在于，包括聚氯乙烯70～80重量份、ABS 20～30重量份、热稳定剂3.5～5重量份、硬脂酸0.1～0.2重量份、炭黑10～15重量份、碳酸钙10～15重量份。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述热稳定剂由三盐基性硫酸铅2～3重量份、硬脂酸铅1～1.5重量份、硬脂酸钡0.5重量份组成。

3.一种由权利要求1至2任一项所述组合物制备而成的育秧盘。

4.一种育秧盘的制备方法，包括配料、混合、挤出塑化、压延、热压成型、冷却步骤，其特征在于，

采用权利要求1至2中任一项所述的组合物作为物料，

所述热压成型步骤为将片材在温度为150～160℃下，以压力为0.8～1.0mpa的压缩空气压制10S得到育秧盘。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合步骤的转速为500rpm/min，温度为100～110℃。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述挤出塑化步骤的温度为130～185℃。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述压延步骤的辊筒温度170～180℃，辊筒线速度10～15m/min。