CN1298779C - 纳米材料改性滴灌带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纳米材料改性滴灌带，是由含有如下份数组份原料制成：聚乙烯树脂60-100份，纳米级碳酸钙改性材料5-40份，加工助剂0.01-8份。它解决了现有滴灌带的物理性能差，成本高，回收率低，劳动强度大的问题。

Description

纳米材料改性滴灌带
技术领域
本发明是涉及节水灌溉器材，尤其是纳米材料改性滴灌带。
背景技术
由于全球的气候条件与人口的增长，全球水资源供需矛盾日益加剧。我国更是严重缺水国家，总用水量中，灌溉用水占70％，灌溉节水在节水中占举足轻重的地位。而新疆地处欧亚大陆腹地，昼夜温差大，气候干燥少雨，年降水量仅为12.2-140mm，最低的地区仅为10mm，节水灌溉就显得尤为重要，所以相继开发出了一系列喷灌、微灌、膜下滴灌等节水器材。其中滴灌占80％，滴灌带作为滴灌系统中的重要滴水管路而暴露于地表，长时间遭受太阳的暴晒，由于滴灌带耐爆破压力及拉伸强度的问题，导致滴灌带经常出现爆管和断裂现象，影响了正常的灌溉，若要维修或更换则费工费时，尤其是在新疆夏天持续高温，加之新疆是集约化的大农业生产，上述问题尤为突出。若要解决上述问题，就得增加滴灌带原料中的助剂用量，这就导致生产成本的提高，使得滴灌带性能与成本不能兼得。其次，因滴灌带拉伸强度低引起滴灌带在使用中滴孔尺寸不稳定，导致流量不均匀。
发明内容
本发明的目的就是在于提供一种成本低、持久性流量均匀、耐爆破压力和拉伸强度较高的滴灌带。
一种纳米材料改性滴灌带，是由含有如下份数的组分的原料制成的：聚乙烯树脂60～100份，纳米级碳酸钙改性材料5～40份，加工助剂0.01～8份。
上述的改性滴灌带，加工助剂为润滑剂(硬脂酸/硬脂酸钙)0.1～5份和炭黑0.01～3份。
上述的改性滴灌带，聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或几种的混合物。
上述的改性滴灌带，聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯50～70份和中密度聚乙烯或高密度聚乙烯5～30份的混合物。
上述的改性滴灌带，聚乙烯树脂为中密度聚乙烯40～70份和高密度聚乙烯5～30份的混合物。
上述的改性滴灌带，聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯5～30份和低密度聚乙烯40～70份的混合物。
上述的改性滴灌带，聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯40～70份、低密度聚乙烯5～15份和中密度聚乙烯或高密度聚乙烯5～15份的混合物。
上述的改性滴灌带，聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯20～40份、中密度聚乙烯20～45份和高密度聚乙烯5～15份的混合物。
上述的改性滴灌带，聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯10～30份、低密度聚乙烯5～15份、中密度聚乙烯15～45份和高密度聚乙烯5～10份的混合物。
本发明的制备方法：以纳米级碳酸钙改性材料和聚乙烯为原料，二者按一定比例混合，后加入润滑剂等加工助剂进行混配后熔融，经挤出机按照一定的工艺温度挤出后，吹塑成型，最后冷却、牵引、收卷即制备成该滴灌带。
因本发明加入了纳米级碳酸钙改性材料，随着纳米级碳酸钙改性材料比例的增加，抗冲击强度逐渐增加。当然助剂的加入主要是起改善性能、利于加工的作用，但是价格昂贵，而纳米级碳酸钙改性材料的加入具有增强增韧性能，利于成型加工，导致了助剂用量的减少，同时纳米级碳酸钙改性材料价格低廉，生产工艺简单，生产成本可降低100-300元/吨。其次，使用纳米级碳酸钙改性材料，不但不影响原有的加工条件(如工艺温度)，而且与树脂相溶性好，所用的纳米级碳酸钙改性材料中的小粒径的无机粒子表面缺陷少，非配对原子多，比表面积大，与聚合物发生物理或化学结合的可能性大，分散性较好，粒子与基体间的界面粘结，可以承受更大的负荷。从而具有既增强又增韧的特点，使得该滴灌带的拉伸强度和耐爆破压力比技术指标高了两倍(见表1)，其拉伸负荷提高了19.6％(见表2)，而且其尺寸具有很强的稳定性，使得流量具有持久均匀性的特点。若聚乙烯树脂为中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的混合物，中密度聚乙烯因为强度高、耐压、耐穿刺性能好，所以用量较大；而低密度聚乙烯熔体粘度低、加工性能好；线性低密度聚乙烯在耐油性、刚性耐热性都具有优异的性能，三者按照适当配比达到性能与成本价格的完美结合。
附图表说明
表1为本发明性能检测表。
  检验项目   单位   技术指标   检验结果(10次平均)
  拉伸性能   ％   ≤5   2.5
  滴头流量偏差(Cv值)   ≤0.1   0.03
  平均流量(q值)   L/H   1.62-1.98   1.80
  平均流量偏差(C值)   ％   不大于10   0.25
  耐静水压试验   不破裂、不渗漏   无破裂、无渗漏
表2为本发明滴灌带与改性滴灌带性能对照表。
  (4次样)拉伸负荷   平均拉伸负荷
  普通滴灌带   29.1、27.4、30.2、28.8   28.875
  纳米级碳酸钙改性滴灌带   34.8、36.3、32.9、34.1   34.525
  提高   (34.525-28.875)÷28.875＝19.6％
具体实施方式
实施例1
本发明是由含有如下份数的组分的原料制成的：聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯60份，纳米级碳酸钙改性材料5份，加工助剂为润滑剂(硬脂酸/硬脂酸钙)0.1份和炭黑0.01份。
实施例2
本发明是由含有如下份数的组分的原料制成的：聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯80份，纳米级碳酸钙改性材料25份，加工助剂为润滑剂(硬脂酸/硬脂酸钙)2份和炭黑1份。
实施例3
本发明是由含有如下份数的组分的原料制成的：聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯100份，纳米级碳酸钙改性材料40份，加工助剂为润滑剂(硬脂酸/硬脂酸钙)5份和炭黑3份。
在实施例1～3中，聚乙烯树脂可为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的任一种，加工助剂为润滑剂(硬脂酸/硬脂酸钙)和炭黑。
实施例4
实施例4与实施例1～3任一实施例不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯50份和高密度聚乙烯5份的混合物。
实施例5
实施例5与实施例4不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯60份和高密度聚乙烯15份的混合物。
实施例6
实施例6与实施例5不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯70份和高密度聚乙烯30份的混合物。
实施例7
实施例7与实施例4～6任一实施例不同之处在于线型低密度聚乙烯替换为低密度聚乙烯。
实施例8
实施例8与实施例4～7任一实施例不同之处在于高密度聚乙烯替换为中密度聚乙烯。
实施例9
实施例9与实施例1～8任一实施例不同之处在于聚乙烯树脂为中密度聚乙烯40份和高密度聚乙烯5份的混合物。
实施例10
实施例10与实施例9不同之处在于聚乙烯树脂为中密度聚乙烯55份和高密度聚乙烯15份的混合物。
实施例11
实施例11与实施例10不同之处在于聚乙烯树脂为中密度聚乙烯70份和高密度聚乙烯30份的混合物。
实施例12
实施例12与实施例1～11任一实施例不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯5份和低密度聚乙烯40份的混合物。
实施例13
实施例13与实施例12不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯15份和低密度聚乙烯60份的混合物。
实施例14
实施例14与实施例13不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯30份和低密度聚乙烯70份的混合物。
实施例15
实施例15与实施例1～14任一实施例不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯40份和低密度聚乙烯5份和中密度5份的混合物。
实施例16
实施例16与实施例15不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯60份和低密度聚乙烯10份和中密度聚乙烯10份的混合物。
实施例17
实施例17与实施例16不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯70份和低密度聚乙烯15份和中密度聚乙烯15份的混合物。
实施例18
实施例18与实施例15～17任一实施例不同之处在于中密度聚乙烯替换为高密度聚乙烯。
实施例19
实施例19与实施例1～18任一实施例不同之处在于聚乙烯树脂为低密度聚乙烯20份和中密度20份和高密度聚乙烯5份的混合物。
实施例20
实施例20与实施例19不同之处在于聚乙烯树脂为低密度聚乙烯30份和中密度35份和高密度聚乙烯10份的混合物。
实施例21
实施例21与实施例20不同之处在于聚乙烯树脂为低密度聚乙烯40份和中密度45份和高密度聚乙烯15份的混合物。
实施例22
实施例22与实施例19～21任一实施例不同之处在于低密度聚乙烯替换为线型低密度聚乙烯。
实施例23
实施例23与实施例1～22任一实施例不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯10份和低密度聚乙烯5份和中密度聚乙烯15份和高密度聚乙烯5份的混合物。
实施例24
实施例24与实施例23不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯20份和低密度聚乙烯10份和中密度聚乙烯35份和高密度聚乙烯8份的混合物。
实施例25
实施例25与实施例24不同之处在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯30份和低密度聚乙烯15份和中密度聚乙烯45份和高密度聚乙烯10份的混合物。

Claims (6)

1、一种纳米材料改性滴灌带，其特征是由含有如下份数的组分的原料制成的：聚乙烯树脂60～100份、纳米级碳酸钙改性材料5～40份，加工助剂硬脂酸或硬脂酸钙0.1～5份和碳黑0.01～3份。
2、如权利要求1所述的纳米材料改性滴灌带，其特征在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的一种或几种的混合物。
3、如权利要求2所述的纳米材料改性滴灌带，其特征在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯50～70份和中密度聚乙烯或高密度聚乙烯5～30份的混合物。
4、如权利要求2所述的纳米材料改性滴灌带，其特征在于聚乙烯树脂为中密度聚乙烯40～70份和高密度聚乙烯5～30份的混合物。
5、如权利要求2所述的纳米材料改性滴灌带，其特征在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯5～30份和低密度聚乙烯40～70份的混合物。
6、如权利要求2所述的纳米材料改性滴灌带，其特征在于聚乙烯树脂为线型低密度聚乙烯40～70份、低密度聚乙烯5～15份和中密度聚乙烯或高密度聚乙烯5～15份的混合物。
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