CN102816382A - 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。该组合物包括聚丙烯60~80重量份、聚乙烯20~40重量份、4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂0.1重量份、硫代二丙酸二月桂脂0.02重量份。解决了现有技术中育秧盘硬度低，抗冲击能力弱，不能重复利用等技术问题。

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，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。

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硬度低，抗冲击能力弱，不能重复利用的问题。

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，包括聚丙烯60~80重量份、聚乙烯20~40重量份、4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂0.1重量份、硫代二丙酸二月桂脂0.02重量份。

进一步地，聚丙烯的熔体指数为2~5g/10min。

进一步地，聚乙烯为低密度聚乙烯。

进一步地，低密度聚乙烯的密度为0.92~0.925，熔体指数为3~5g/10min。

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、熔融、注塑、保压、冷却步骤。

采用上述的组合物作为物料，注塑步骤的压力为80~140mpa。

熔融步骤的温度为220~300℃。

保压步骤的时间为120s。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的组合物，由其制成的育秧盘，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。

本发明提供的育秧盘的制备方法，能保证育秧盘表面光滑、无孔、无伤痕；颜色均匀一致、无明显色差，防止出现翘曲或者益边的现象。

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。

现有的育秧盘以PVC为原料制成的软盘，但是这种软盘不能承受太大的重量，若软盘装载的重量超重则容易变形，中心位置的孔口破裂，最多只能满足一次育秧，不能适应现有育秧技术的需求。为了使育秧盘更加适应目前的育秧需要，本发明以聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂、硫代二丙酸二月桂脂为材料将育秧盘做成硬盘，能重复使用多次而不变形，克服了软盘存在的容易变形、抗冲击强度不高，易破裂的问题。

PE在低温下具有良好的柔韧性，其脆析温度较低，同时PE具有良好的抗环境应力开裂和抗蠕变性能。但是，PE不耐高温，在氧气的存在下受热时易发生热氧老化作用，使PE的抗环境应力开裂、伸长率等性能也会降低，并且脆性增加，严重时还会发生特臭气味。若单独使用PE为材料制成育秧盘，则韧性不高，容易脆裂，并且易氧化，影响育秧盘的使用。本发明在PE材料中加入了PP材料。

PP无臭无毒，熔点高达167°C，耐热，耐腐蚀，质量轻，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好，但是PP材料耐低温冲击性差，在低于-35°C会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯；同时对紫外线很敏感，容易老化。

PP和PE在自然界中遇到氧和阳光的作用，使PP和PE的分子链产生自由基，自由基进一步氧化夺去PP和PE分子链中的氢，生成氢化氧化物，氢化氧化物不稳定又会断裂成新的自由基，使氧化反应周而复始的发生下去，影响PP和PE的理化化性能。同时在挤出出塑的过程中，特别是与大量空气接触的情况下，PP和PE容易受热氧化而使机械性能降低。本发明在PP和PE材料中加入了0.1重量份的4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂、0.02重量份的硫代二丙酸二月桂脂。4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂与PP和PE具有良好的相容性，耐热性强，具有良好的防止光和热引起的变色作用。硫代二丙酸二月桂脂能与4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂并用，产生协同，大大提升了4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂的抗氧化能力。

本发明提供的一种用于制备育秧盘的组合物，包括聚丙烯（PP）60~80重量份、聚乙烯（PE）20~40重量份、4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂0.1重量份、硫代二丙酸二月桂脂0.02重量份。其中60~80重量份PP、20~40重量份PE材料进行混合后，这两种材料的性能得到互补，其制成的育秧盘承重能力大大增强，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。若PP和PE的配比不按照上述比例进行混合，则制成的育秧盘过硬或过脆，过脆则导致育秧盘的耐冲击性能差，过硬则导致育秧盘的拉伸强度低，不能满足育秧盘的使用需求。0.1重量份的4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂、0.02重量份的硫代二丙酸二月桂脂能抑制PP和PE氧化反应的发生，减缓氧化反应速度，提高PP和PE受外因作用的稳定性，使育秧盘在使用过程中具有较强的环境适应能力。若4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂、硫代二丙酸二月桂脂的含量过少，则抗氧化性能不佳，若硫代二丙酸二月桂脂的含量过多，则反而抑制了4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂的抗氧化性能。

当PP的熔体指数为2~5g/10min时，制成的育秧盘的抗冲击特性较好，拉伸强度高。

PE为低密度聚乙烯。PP的密度升高，结晶度升高，其熔点也随之升高，所以密度不同的聚乙烯，其熔点也不同。低密度聚乙烯的熔点为105~108℃，采用低密度聚乙烯制备育秧盘，在模腔内注塑成型时，可在较高温度下脱模，而且又快又干净。又因为低密度聚乙烯的熔点范围窄，故低密度聚乙烯的薄膜热封性能好，热合强度也高。

低密度聚乙烯的密度为0.92~0.925，熔体指数为3~5g/10min。在常温下聚乙烯随密度的不同而有不同的柔韧性，当低密度聚乙烯的密度为0.92~0.925时，在低温下聚乙烯具有良好的柔韧性，其脆析温度较低，柔韧性更强。低密度聚乙烯在熔融状态下流动性变化主要受熔体指数的影响，熔体指数越大，则熔体粘度越大；当熔体指数一定时，温度升高则熔体粘度降低，为了保证低密度聚乙烯的流动性，本发明将低密度聚乙烯的熔体指数确定为3~5g/10min。

本发明的另一方面还提供了由上述组合物制备而成的育秧盘。育秧盘可采用常规工艺制成。

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、熔融、注塑、保压、冷却步骤。

注塑步骤的注塑压力为80~140mpa。育秧盘的组合物经过预热熔融后，在80~140mpa压力下注塑到模腔中，当注塑压力过低时，熔体进入模腔缓慢，紧贴在模腔内壁表面的那一层熔体会用温度急速下降而使粘度增高而凝固，并快速相中心波及，使熔体的流动通道在短时间内变窄，削弱了模腔的熔体流量，使制品表面出现波纹，缺料或气泡，影响育秧盘的耐冲击强度。当注塑压力过高时，则熔体在成型时容易益边，尺寸涨大影响育秧盘的成型质量。

熔融步骤的温度为220~300℃。用于制备育秧盘的组合物在220℃~300℃时，能熔融成流体状态，若温度继续增加，熔体的流速并不增大，反而PP和PE容易在高温下氧化。

保压步骤的保压时间为120S。熔体经注塑入模腔后，温度降低，熔体中的大分子会松弛，结晶，体积收缩较大，在模腔内对熔体进行保压，使压力维持在80~100mpa，能使模腔内的熔体子完全凝固之前始终获得充分的压力和补料，育秧盘的密度增加，出模后育秧盘的表面自由变化程度小，获得接近模腔内壁的表面粗糙度，减少育秧盘成型后收缩。若保压时间过长，则育秧盘的径向收缩率和轴向收缩率程度不同，导致育秧盘各个方向的内应力差异大，出现翘曲和粘膜的现象，影响育秧盘的质量。

冷却步骤采用通入冷却水的方法进行冷却，当保压结束后，若模腔内的温度过高，则容易使育秧盘表面出现雾霾、斑点、无光等缺陷，影响育秧盘的外观；因此育秧盘经过保压步骤成型后，先用冷却水冷却至室温，保证育秧盘的质量。

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、PP、PE、4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂、硫代二丙酸二月桂脂按照实施例1~4和对比例1~3的配方组合，在270℃下熔融，以100mpa的压力注塑到模腔内，保压120s后检测育秧盘的成型情况及抗冲击强度。符号A表示：育秧盘经过强光照射一个月后无老化脆裂现象；符号B表示：育秧盘经过强光照射一个月后出现老化脆裂现象。

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的组合物制成的育秧盘，抗氧化性能强，其抗冲击性能和拉伸强度明显高于对比例1~3，证明采用本发明的组合物能显著提高育秧盘的抗冲击性能和拉伸强度，能防止育秧盘在使用过程中缺口断裂。实施例1~4的育秧盘性能明显高于对比例3，证明PP和PE材料相对于PVC材料更加适合制成育秧盘。实施例1~4由于对比例1~2，证明PP含量过高，则育秧盘的缺口冲击强度低，在使用过程中育秧盘底部的孔口容易破裂；若PE含量过高，则育秧盘的拉伸强度低，育秧盘承重不高，在超重或者经过撞击后，育秧盘容易断裂；4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂和硫代二丙酸二月桂脂的含量过高或者过低，均影响了育秧盘的抗氧化性能。其中实施例2的抗冲击强度最高，为本发明最优实施例。

实施例5

选取实施例1的组合物进行配料、混合，然后在220℃温度下进行熔融得到混合物，将混合物以140mpa的压力注塑到模腔内，然后保压120s后，以冷却水冷却得到育秧盘。

实施例6

选取实施例2的组合物进行配料、混合，然后在240℃温度下进行熔融得到混合物，将混合物以120mpa的压力注塑到模腔内，然后保压120s后，以冷却水冷却得到育秧盘。

实施例7

选取实施例3的组合物进行配料、混合，然后在270℃温度下进行熔融得到混合物，将混合物以100mpa的压力注塑到模腔内，然后保压120s后，以冷却水冷却得到育秧盘。

实施例8

选取实施例4的组合物进行配料、混合，然后在300℃温度下进行熔融得到混合物，将混合物以80mpa的压力注塑到模腔内，然后保压120s后，以冷却水冷却得到育秧盘。

对比例4

选取实施例2的组合物进行配料、混合，然后在240℃温度下进行熔融得到混合物，将混合物以150mpa的压力注塑到模腔内，然后保压120s后，以冷却水冷却得到育秧盘。

对比例5

选取实施例2的组合物进行配料、混合，然后在240℃温度下进行熔融得到混合物，将混合物以60mpa的压力注塑到模腔内，然后保压120s后，以冷却水冷却得到育秧盘。

对比例6

选取实施例2的组合物进行配料、混合，然后在240℃温度下进行熔融得到混合物，将混合物以120mpa的压力注塑到模腔内，然后取出，以冷却水冷却得到育秧盘。

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外观正常明显优，重量、耐冲击力、耐拉伸能力强，能满足育秧盘的使用要求，质量明显优于对比例4~6，证明注塑压力过大或过小，是否保压均影响育秧盘的外观及质量。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 (8)

1.一种用于制备育秧盘的组合物，其特征在于，包括聚丙烯60~80重量份、聚乙烯20~40重量份、4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂0.1重量份、硫代二丙酸二月桂脂0.02重量份。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚丙烯的熔体指数为2~5g/10min。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。

4.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述低密度聚乙烯的密度为0.92~0.925，熔体指数为3~5g/10min。

5.一种由权利要求1至4任一项所述组合物制备而成的育秧盘。

6.一种育秧盘的制备方法，包括配料、混合、熔融、注塑、保压、冷却步骤，其特征在于，采用权利要求1至4中任一项所述的组合物作为物料，

所述注塑步骤的压力为80~140mpa。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述熔融步骤的温度为220~300℃。

8.根绝权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述保压步骤的时间为120s。

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