CN107964171A - 一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农业设备生产加工技术领域，公开了一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，将制备得到的母料添加到聚丙烯树脂中，克服了易老化，低温时变脆，低温冲击强度差等缺点，母料加工材料中混合了玻璃纤维和金属化合物，显著提高其机械性能，同时添加的改性石墨烯对材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲弹性模量以及拉伸强度的影响都是显著的，而且显著性很高，石墨烯的共轭结构嵌入到有机高分子的官能团上，具有了超强的光吸收性能，使其耐老化性显著提高，本发明将塑料的物理力学性能及复合加工特性进行共混改性，以得到各项性能都极好的塑料材质，进行农业灌溉设备上过滤网的加工制备，延长了灌溉设备的使用寿命，提高了灌溉效率。

Description

一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网
技术领域
本发明属于农业设备生产加工技术领域，具体涉及一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网。
背景技术
农业灌溉，为地补充作物所需水分的技术措施。为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。 随着生产力水平的提升，现有的农业灌溉技术多种多样，适应于不同的需求。
在农业灌溉设备中免不了使用过滤网，根据材质划分主要有金属过滤网和塑料过滤网，由于金属的耐腐蚀性较弱，在长时间使用或闲置下容易出现腐蚀脱落等问题，导致使用性能和使用寿命显著下降，而现有的塑料过滤网在机械性能上依然达不到较高的质量，在巨大的水压下容易出现形变，并且塑料的耐老化性能依然不能够长期暴漏在日光下。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，其耐老化以及机械强度远远超出现有塑料材质的过滤网。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，过滤网由母料添加到聚丙烯树脂中塑化挤出制备得到，该母料按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯70-80份、聚丙烯40-45份、聚苯乙烯30-40份、邻苯二甲酸二正辛酯35-45份、N，N-二甲基甲酰胺15-18份、玻璃纤维12-15份、白油10-12份、三乙胺7-10份、改性石墨烯5-6份、无水氯化锌3-5份、六水合氯化钴2-4份、助剂1-3份，母料的制备方法包括以下步骤：
按照以上重量份将称好的塑料粉料和剩余成分在高速混合机中混合5-7分钟，将混合好的物料在双螺杆挤出机的料筒中，进行熔融挤出，挤出温度为190-210℃，螺杆转速为15-20转/分钟，流出的线料经水冷却后造粒，得到母料。
作为对上述方案的进一步描述，所述石墨烯的改性方法为：
（1）将石墨烯分散到去离子水中，形成浓度为0.12-0.15 mg/ml的稳定悬浮液，将苯胺与甲苯按照1:8-10的质量比混合，搅拌分散10-15分钟得到苯胺-甲苯溶液；
（2）取所述苯胺-甲苯溶液在连续搅拌状态下逐滴滴加到石墨烯悬浮液中，控制二者的体积比为1:30-35，搅拌30-40分钟后静置2-3小时，得到有机层和水层分离的体系，将混合溶液超声处理10-15分钟，然后在通风条件下连续搅拌10-15小时并回收挥发出的甲苯，得到的产物在马弗炉中加热12-15小时，得到反应物，进行洗涤干燥即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃纤维长度在3-5毫米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述高速混合机预热温度为80-90℃，混合温度在140-160℃之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述母料在聚丙烯树脂中的添加比例为1:0.3-0.5。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有农业灌溉设备上使用的过滤网耐久性差的问题，本发明提供了一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，将制备得到的母料添加到聚丙烯树脂中，克服了易老化，低温时变脆，低温冲击强度差等缺点，母料加工材料中混合了玻璃纤维和金属化合物，显著提高其机械性能，同时添加的改性石墨烯对材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲弹性模量以及拉伸强度的影响都是显著的，而且显著性很高，石墨烯的共轭结构嵌入到有机高分子的官能团上，具有了超强的光吸收性能，使其耐老化性显著提高，本发明将塑料的物理力学性能及复合加工特性进行共混改性，以得到各项性能都极好的塑料材质，进行农业灌溉设备上过滤网的加工制备，延长了灌溉设备的使用寿命，提高了灌溉效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，过滤网由母料添加到聚丙烯树脂中塑化挤出制备得到，该母料按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯70份、聚丙烯40份、聚苯乙烯30份、邻苯二甲酸二正辛酯35份、N，N-二甲基甲酰胺15份、玻璃纤维12份、白油10份、三乙胺7份、改性石墨烯5份、无水氯化锌3份、六水合氯化钴2份、助剂1份，母料的制备方法包括以下步骤：
按照以上重量份将称好的塑料粉料和剩余成分在高速混合机中混合5分钟，将混合好的物料在双螺杆挤出机的料筒中，进行熔融挤出，挤出温度为190℃，螺杆转速为15转/分钟，流出的线料经水冷却后造粒，得到母料。
作为对上述方案的进一步描述，所述石墨烯的改性方法为：
（1）将石墨烯分散到去离子水中，形成浓度为0.12 mg/ml的稳定悬浮液，将苯胺与甲苯按照1:8的质量比混合，搅拌分散10分钟得到苯胺-甲苯溶液；
（2）取所述苯胺-甲苯溶液在连续搅拌状态下逐滴滴加到石墨烯悬浮液中，控制二者的体积比为1:30，搅拌30分钟后静置2小时，得到有机层和水层分离的体系，将混合溶液超声处理10分钟，然后在通风条件下连续搅拌10小时并回收挥发出的甲苯，得到的产物在马弗炉中加热12小时，得到反应物，进行洗涤干燥即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃纤维长度在3-5毫米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述高速混合机预热温度为80℃，混合温度在140-160℃之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述母料在聚丙烯树脂中的添加比例为1:0.3。
实施例2
一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，过滤网由母料添加到聚丙烯树脂中塑化挤出制备得到，该母料按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯75份、聚丙烯43份、聚苯乙烯35份、邻苯二甲酸二正辛酯40份、N，N-二甲基甲酰胺16份、玻璃纤维13份、白油11份、三乙胺8份、改性石墨烯5.5份、无水氯化锌4份、六水合氯化钴3份、助剂2份，母料的制备方法包括以下步骤：
按照以上重量份将称好的塑料粉料和剩余成分在高速混合机中混合6分钟，将混合好的物料在双螺杆挤出机的料筒中，进行熔融挤出，挤出温度为200℃，螺杆转速为18转/分钟，流出的线料经水冷却后造粒，得到母料。
作为对上述方案的进一步描述，所述石墨烯的改性方法为：
（1）将石墨烯分散到去离子水中，形成浓度为0.13 mg/ml的稳定悬浮液，将苯胺与甲苯按照1:9的质量比混合，搅拌分散12分钟得到苯胺-甲苯溶液；
（2）取所述苯胺-甲苯溶液在连续搅拌状态下逐滴滴加到石墨烯悬浮液中，控制二者的体积比为1:33，搅拌35分钟后静置2.5小时，得到有机层和水层分离的体系，将混合溶液超声处理13分钟，然后在通风条件下连续搅拌13小时并回收挥发出的甲苯，得到的产物在马弗炉中加热13小时，得到反应物，进行洗涤干燥即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃纤维长度在3-5毫米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述高速混合机预热温度为85℃，混合温度在140-160℃之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述母料在聚丙烯树脂中的添加比例为1:0.4。
实施例3
一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，过滤网由母料添加到聚丙烯树脂中塑化挤出制备得到，该母料按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯80份、聚丙烯45份、聚苯乙烯40份、邻苯二甲酸二正辛酯45份、N，N-二甲基甲酰胺18份、玻璃纤维15份、白油12份、三乙胺10份、改性石墨烯6份、无水氯化锌5份、六水合氯化钴4份、助剂3份，母料的制备方法包括以下步骤：
按照以上重量份将称好的塑料粉料和剩余成分在高速混合机中混合7分钟，将混合好的物料在双螺杆挤出机的料筒中，进行熔融挤出，挤出温度为210℃，螺杆转速为20转/分钟，流出的线料经水冷却后造粒，得到母料。
作为对上述方案的进一步描述，所述石墨烯的改性方法为：
（1）将石墨烯分散到去离子水中，形成浓度为0.15 mg/ml的稳定悬浮液，将苯胺与甲苯按照1:10的质量比混合，搅拌分散15分钟得到苯胺-甲苯溶液；
（2）取所述苯胺-甲苯溶液在连续搅拌状态下逐滴滴加到石墨烯悬浮液中，控制二者的体积比为1:35，搅拌40分钟后静置3小时，得到有机层和水层分离的体系，将混合溶液超声处理15分钟，然后在通风条件下连续搅拌15小时并回收挥发出的甲苯，得到的产物在马弗炉中加热15小时，得到反应物，进行洗涤干燥即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃纤维长度在3-5毫米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述高速混合机预热温度为90℃，混合温度在140-160℃之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述母料在聚丙烯树脂中的添加比例为1:0.5。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，母料制备中省略改性石墨烯的添加，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，母料制备中省略石墨烯的改性处理过程，直接添加石墨烯，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，母料制备中省略玻璃纤维的添加，其余保持一致。
对比实验
分别采用实施例1-3的对比例1-3的方法加工制备耐久性过滤网材质，并以现有的聚丙烯树脂材料作为对照，将各组制备得到的材料加工成灌溉设备用过滤网，进行性能强度比较，结果如下表所示：
由此可见：本发明将塑料的物理力学性能及复合加工特性进行共混改性，以得到各项性能都极好的塑料材质，进行农业灌溉设备上过滤网的加工制备，延长了灌溉设备的使用寿命，提高了灌溉效率，具有良好的应用前景。

Claims (5)

1.一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，其特征在于，过滤网由母料添加到聚丙烯树脂中塑化挤出制备得到，该母料按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯70-80份、聚丙烯40-45份、聚苯乙烯30-40份、邻苯二甲酸二正辛酯35-45份、N，N-二甲基甲酰胺15-18份、玻璃纤维12-15份、白油10-12份、三乙胺7-10份、改性石墨烯5-6份、无水氯化锌3-5份、六水合氯化钴2-4份、助剂1-3份，母料的制备方法包括以下步骤：
按照以上重量份将称好的塑料粉料和剩余成分在高速混合机中混合5-7分钟，将混合好的物料在双螺杆挤出机的料筒中，进行熔融挤出，挤出温度为190-210℃，螺杆转速为15-20转/分钟，流出的线料经水冷却后造粒，得到母料。
2.如权利要求1所述一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，其特征在于，所述石墨烯的改性方法为：
（1）将石墨烯分散到去离子水中，形成浓度为0.12-0.15 mg/ml的稳定悬浮液，将苯胺与甲苯按照1:8-10的质量比混合，搅拌分散10-15分钟得到苯胺-甲苯溶液；
（2）取所述苯胺-甲苯溶液在连续搅拌状态下逐滴滴加到石墨烯悬浮液中，控制二者的体积比为1:30-35，搅拌30-40分钟后静置2-3小时，得到有机层和水层分离的体系，将混合溶液超声处理10-15分钟，然后在通风条件下连续搅拌10-15小时并回收挥发出的甲苯，得到的产物在马弗炉中加热12-15小时，得到反应物，进行洗涤干燥即可。
3.如权利要求1所述一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，其特征在于，所述玻璃纤维长度在3-5毫米之间。
4.如权利要求1所述一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，其特征在于，所述高速混合机预热温度为80-90℃，混合温度在140-160℃之间。
5.如权利要求1所述一种用于农业灌溉设备上的耐久性过滤网，其特征在于，所述母料在聚丙烯树脂中的添加比例为1:0.3-0.5。
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