3 結果與討論 3．1 力學性能的變化 圖1是銅川煤含量不同的三種薄膜光照下拉伸強度的比較。圖中7．5％、12．5％的薄膜在光照初期，拉伸強度變化波動，第一、二周期銅川煤粉在光照及熱作用下發(fā)生自由基反應，生成大部分自由基，同時產(chǎn)生的自由基也進行交聯(lián)聚合，但初期是以降解為主導反應，樣品拉伸強度降低；之后，降解和交聯(lián)達到平衡，第二、三周期，交聯(lián)占主導反應，大量自由基聚合，生成的自由基及O3自由基與聚乙烯鏈發(fā)生交聯(lián)，引入羰基，同時薄膜的剛性和強度增大，導致拉伸性又增強；隨著光照的進行，在第三周期以后，降解控制了整個反應，薄膜的拉伸強度隨光照時間的進行，逐漸下降。而17．5％的薄膜由于加入的銅川煤量大，第一周期到第二周期過程中，降解速度快，降解產(chǎn)生更多自由基，分解后的自由基迅速發(fā)生交聯(lián)反應，呈現(xiàn)交聯(lián)主導反應過程；第二周期以后，降解控制反應，其拉伸強度呈逐漸下降趨勢。 圖2是銅川煤含量不同的三種薄膜光照下斷裂伸長率的比較。整個光照過程，斷裂伸長率一直呈下降趨勢，前三周期是薄膜的氧化誘導期，變化波動明顯，其后趨近于水平下降，沒有太大變化。 綜合圖1、2力學性能的比較，調整銅川煤含量，就可以改變聚乙烯薄膜的光熱氧化誘導期，制備適合不同生長期的農(nóng)用地膜。 3．2 紅外光譜分析 圖3是三種不同含量銅川煤的聚乙烯膜紫外光氧化過程的紅外光譜。含銅川煤的聚乙烯膜在紫外光照過程中，使其高分子鏈上產(chǎn)生了一系列官能團。其中，紅外譜峰在羰基區(qū)(1710～1720cm—1)和不和區(qū)(885～910cm—1)出現(xiàn)變化：出現(xiàn)酮基—C＝O(1717cm—1)、醛基-CHO(1715cm—1)、醚鍵—C—O—C(1031cm—1)、乙烯基RC＝CH2／RCH＝CH2(908cm—1、910cm—1)。所以，可用羰基指數(shù)表示三種農(nóng)膜光照過程的降解情況。 表1中三種不同含量銅川煤農(nóng)膜的羰基指數(shù)表明，在光照72h后，三種薄膜中由于發(fā)生自由基引發(fā)反應，分子交聯(lián)，在這個過程中引入羰基，說明銅川煤引發(fā)了聚乙烯的斷鏈、交聯(lián)和接枝，三種農(nóng)膜的羰基指數(shù)都遠大于8，已經(jīng)進入脆變期，而且銅川煤在加入過程中，有一個適量點，羰基指數(shù)并不隨煤含量的增大而增加，而是先增大后減小，含量為12．5％的農(nóng)膜降解效果較好，同周期比其它兩種薄膜降解較快。 4 結論 (1)降解和交聯(lián)是一對相互牽制的反應過程，交替控制著反應。 (2)整個光照過程，斷裂伸長率一直呈下降趨勢，而拉伸強度變化波動明顯；前三周期是薄膜的氧化誘導期，其后力學性能趨近于水平下降。 (3)光照期間，銅川煤引發(fā)了聚乙烯的斷鏈、交聯(lián)和接枝，這個過程中引入羰基，羰基指數(shù)并不隨銅川煤加入量的增大而增加，而是有一個適量點，含量為12．5％的農(nóng)膜降解效果較好。 (4)調整銅川煤含量，可以改變聚乙烯薄膜的光熱氧化誘導期，制備出適合不同生長期的農(nóng)用地膜。(沙保峰 杜莢利 周安寧 曲建林 童曉云)
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