新型蔬菜果园粘虫胶的制备和性能研究

2014-04-29 14:34陈惠娟李光鹏杨敏赵亮
粘接 2014年4期
关键词:环保型性能

陈惠娟 李光鹏 杨敏 赵亮

摘要:蔬菜果园粘虫胶的运用是现代绿色高效农业发展中重要的物理手段。选用不同分子质量的聚异丁烯、矿物油、加氢石油树脂及萜烯树脂原料,通过优化配方,制备了性能优异的用于涂覆胶板的无溶剂高粘性环保型粘虫胶。测试了粘虫胶的熔融黏度、初粘性、粘性保持时间、抗垂流性能等,结果表明,此胶可长时间用于室外涂覆粘虫板。

关键词:粘虫胶;环保型;性能

中图分类号:TQ436+.4 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2014)04-0073-03

现代绿色农业的蔬菜果园中害虫防治是果园循环生态系统的重要影响因素。目前防治害虫多采用化学药物喷剂的方法,不仅给周围环境带来很大的污染,而且对人畜、昆虫没有选择性,会误杀害虫天敌破坏生态平衡,同时使害虫产生抗药性,还会在农产品中造成农药残留,严重危害人类健康[1]。

生物制剂具有安全、无污染等优点,但是用量大、成本高。采用物理方法防治害虫也是现在较普遍采用的一种方法。它主要是通过物理方法杀死、驱避或隔离害虫[2]。在各种物理防治方法中,用粘虫胶防治害虫是一种常见且行之有效的方法[3~5]。目前世界上已经有许多国家(包括中国)使用粘虫胶板来防治害虫[6],然而,粘虫板上的粘虫胶多数还存在粘性差、使用期短和使用温度范围窄等缺点。针对上述问题,选用聚异丁烯作为主体材料,通过选用不同分子质量的高分子聚异丁烯,添加改性萜烯树脂等增粘树脂,制备出性能优异、可用于制备粘虫胶板的新型环保型粘虫胶。因为这种高分子材料无毒,分子主链不含双键,耐光老化性优,并且其黏度可根据分子质量的不同要求,很容易进行调节,特别是低分子质量聚丁烯在室温下呈液态,因此是一种环保型无溶剂胶粘剂的首选基料。此外,聚异丁烯还具有优异的自粘性、高的附着力、持粘时间长[7]、化学稳定性好、耐水、耐寒、耐老化和耐紫外线等优点。

1 实验部分

1.1 试验原料

石蜡,熔点58 ℃,中国石油天然气股份有限公司;聚异丁烯PB2400,黏均相对分子质量2 400,韩国大林进口;聚异丁烯B12,黏均相对分子质量55 000,德国BASF进口;聚异丁烯B100,黏均相对分子质量1 110 000,德国BASF进口;矿物油,中国石油化工集团公司;改性萜烯树脂,软化点>95 ℃,色号<1,美国亚利桑那;抗氧剂、紫外线吸收剂,德国巴斯夫有限公司;C5加氢石油树脂,南京扬子伊士曼化工有限公司;黄色塑料板,自制。

1.2 制备方法

将部分的矿物油加热到160 ℃,按质量比2∶1加入高分子质量聚异丁烯,按比例加入石蜡和抗氧剂,待其熔解后,加入矿物油,控制加入速度,保证体系温度≥130 ℃;按比例加入剩余的低分子聚异丁烯,控制加入速度,保证体系温度≥120 ℃,待其熔解后,加入改性萜烯树脂和C5加氢石油树脂;降温到110 ℃,搅拌,待其熔解后,加入紫外剂吸收剂,搅拌30 min,110 ℃出料,得到无公害蔬菜果园高效粘虫胶。

以上步骤皆在真空度为0.5 MPa下搅拌进行。使用时,利用热熔胶涂布机,隔油(导热油)加温至120~140 ℃,使胶熔成流体,将该粘虫胶均匀地涂覆在黄色塑料板上,控制涂层厚度0.5~1.0 mm,即得到粘虫胶板。

1.3 性能测试或表征

(1)熔融黏度:按照HG/T 3660—99,采用SNB-2-J型数字型黏度计测试。

(2)初粘性:按照GB/T 4852—2002滚球法,采用CZY-G型初粘性测试仪测试。

(3)粘性保持时间:将粘虫胶在120 ℃熔化,辊涂在黄色塑料板上,涂层厚度2 mm,放入35 ℃耐黄变试验机中,用200 W仿太阳光UV灯照射72 h,测试粘性保持时间。

(4)抗垂流性能:将粘虫胶在120 ℃熔化,辊涂在黄色塑料板上,涂层厚度2 mm,55 ℃下竖直放置3 h,目测无垂流现象。

2 结果与讨论

2.1 聚异丁烯、增粘树脂、矿物油对熔融黏度的影响

图1为原材料对粘虫胶黏度(120 ℃)的影响。从图1可以看出,随着聚异丁烯B100、B12的增加,体系黏度迅速上升,其他原材料的加入均逐步减小。这是由于高分子的B100在体系中提供主要的内聚力,而大量矿物油将分子分散开后,增粘树脂和聚异丁烯的加入又改善了粘接性能和耐低温性能等。从熔融黏度可以明显看出,要满足粘虫胶的耐温、赋形、抗垂流等性能,必须满足一定的分子分布区间和适中的内聚力。经综合实验,120 ℃、140 ℃、160 ℃黏度分别在(2 500±500)mPa·s、(1 800±200)mPa·s、(1 000±200)mPa·s最适宜。

2.2 聚异丁烯、增粘树脂、矿物油对初粘性能的影响

图2为原材料对粘虫胶初粘性能的影响。从图2可见,随着高分子聚异丁烯和增粘树脂的增加,体系的初粘性先增加后减小;随着矿物油和聚异丁烯的加入,体系初粘性逐步提高。这是由于聚异丁烯和增粘树脂用量较少时,就开始迅速提高体系内聚强度;随着聚异丁烯的加入,体系黏度也迅速提高,分子运动减慢,初粘性能下降。矿物油和聚异丁烯则能在中低分子中迅速运动提供良好的初粘效果。矿物油和聚异丁烯的比例一般在1∶1左右为宜。

2.3 抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂对粘性保持时间的影响

图3为原材料对粘虫胶粘性保持时间的影响。从图3可以看出,随着抗氧化剂和紫外线吸收剂的增加粘性保持时间明显提高,但达到1.5%后变化趋缓。同时,选择高加氢的增粘树脂可以明显提高粘性保持时间。这是因为抗氧化剂和紫外线吸收剂具有明显抗氧化和抗室外UV光的作用,而加氢增粘树脂,将过多双键及游离分子氢化,使体系变得更加稳定不易分解和反应。

2.4 聚异丁烯、增粘树脂、矿物油对抗垂流性能的影响

表1为原材料对抗垂流性能的影响。主体材料高分子聚异丁烯能明显提高胶体黏度和内聚强度,其分子质量和用量对粘虫胶的综合性能影响最大,故须选择分子质量分布窄、聚合稳定的原料。选用高分子质量聚异丁烯B100时,含量越大,粘虫胶的初粘性和抗垂流性能越好。当高分子质量聚异丁烯B100、B12和低分子质量聚异丁烯的质量比达到2∶3时,可达到最佳效果。这主要是因为高分子质量聚异丁烯的高内聚强度和低分子质量的聚异丁烯高初粘性共同作用的结果。加入萜烯树脂明显改善粘虫胶的抗垂流性能,同时初粘性随萜烯树脂的加入也相应增加。随着矿物油的增加,体系的黏度迅速下降,内聚强度降低,但初粘性能明显提高,配合选用微量石蜡,可综合调整初粘强度、高温赋形等性能。

3 结论

通过优化原料配方,制备出一系列性能优异的新型粘虫胶。选用的原料无毒,产品属无公害环保型,具有初粘性好、持粘性优异、使用温度范围广、耐老化等特点,可广泛应用在农林业以防治害虫及飞虫。

参考文献

[1]吴文君.从天然产物到新农药创制——原理方法[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]温秀军,赵志新,刘满光.一种环保型粘虫胶:中国,CN1847354A[P].2006.

[3]姜玉松,姜奎年,郭晓军,等.应用无公害粘虫胶防治枣树主要害虫[J].果农之友,2006(7):35.

[4]李改棉,潘占波.无公害粘虫胶防治枣树绿盲蝽象试验[J].山西果树,2008(3):4-6.

[5]浙江固特热熔胶有限公司.无公害蔬菜果园高效粘虫胶及其制备方法:中国,CN201210103430.7[P].2012-8-1.

[6]许向利,仵均祥,张世泽.粘虫板在害虫综合治理中的应用[J].中国植保导刊,2006,26(2):13-15.

[7]王孟钟,黄应昌.胶粘剂应用手册[M].北京:化学工业出版社,1987:11.

Preparation and performance of insect catching glue used in vegetable greenhouses and orchards

CHEN Hui-juan1, LI Guang-peng1, YANG Min2,ZHAO Liang3

(1.Zhejiang Good Adhesive Co.,Ltd. ,Tongxiang, Zhejiang 314512, China;2. Zhejiang Yi Feng Machinery Co.,Ltd.,Tongxiang, Zhejiang 314512,China; 3. Zhejiang Joya Ploymer Technology Co.,Ltd.,Tongxiang, Zhejiang 314512, China)

Abstract:The use of insect catching glue in the vegetable greenhouses and orchards is an important physical means in the development of modern green efficient agriculture. After choosing different molecular weight polyisobutylene, mineral oil, hydrocarbon resin, and terpene resin, we developed a good insect glue by optimizing the formula.It was used in coating on the rubber sheets.It is a solvent-free,environment friendly and high sticky inset catching gule.The melt viscosity,stickiness, holding power and vertical flow resistance,etc. were tested.The results showed that this kind of insect glue can be used in coating insect catching/trapping boards outdoors for a long time.

Key words:insect catching glue;environment friendly;performance

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