棚膜专用树脂耐老化性能研究

高伟丽，张牙润，沈 娜，丁 宽

（玉溪市旭日塑料有限责任公司，云南玉溪 653100）

我国是一个农业大国，农用塑料制品已成为现代农业设施不可缺少的生产资料，已广泛应用于农、林、牧、渔各行业。经过多年的应用，农用大棚膜的推广使用从最早的解决蔬菜问题发展到鲜花种植，瓜果种植及其他高效经济类作物种植。目前，棚膜主要用于设施园艺生产，产品功能由耐老化、流滴、EVA 保温、到转光功能、防尘功能、散光功能，对棚膜的性能要求越来越高。在棚膜生产中，耐老化体系中的抗氧剂、光稳定剂起重要作用，聚乙烯作为农用棚膜生产的主要材料，其对棚膜的强度、耐老化性能等指标也起重要作用[1-2]。

本文对几种常用的聚乙烯树脂进行自然曝晒与紫外加速老化试验，为棚膜生产选用树脂提供参考。

1 实验部分

1.1 主要原料

兰州石化：2426F

兰州石化：9047

埃克森公司：165BW1

埃克森公司：2010HA

1.2 主要设备及仪器

吹膜机组SJ-65-30型：山东莱芜新甫冠龙塑料机械有限公司。

微机控制电子万能试验机CMT2202：美特斯工业系统（中国）有限公司。透光率/雾度测定仪WGT-S：上海申光仪器仪表有限公司。紫外光老化试验箱KW-UV3：东莞市科文试验设备有限公司。

1.3 样品的制备

用吹膜机生产165BW1、2426F、9047、2010HA 的纯树脂膜，及在165BW1、2426F、9047、2010HA 树脂中添加防老化母料生产耐候膜，样品膜（宽度×厚度）2 000×0.08mm。通过户外曝晒试验和实验室紫外加速试验对比其耐老化性。

成型工艺条件：加料段170℃，熔融段190℃，均化段195℃，模头190℃。

1.4 实验方法

户外曝晒试验：将样品膜置于专用曝晒架上进行自然大气曝晒。

紫外加速老化试验：340nm 紫外灯，0.68W/m2辐照强度，60℃黑标温度，辐照4h；50℃黑标温度，50%的湿度，冷凝4h。

2 性能测试与分析

棚膜多采用LDPE、LLDPE、mLLDPE 共混料的方法生产，LDPE 分子链上有长短支链，结晶度较低，具有良好的柔软性，透明性和加工性；LLDPE 是乙烯与少量高级α-烯烃的共聚物，其性能如拉伸强度、抗撕裂强度等比LDPE 有较大的提高，mLLDPE 是茂金属催化剂催化的高性能聚乙烯树脂，具有卓越的抗穿性、拉伸强度等，LLDPE 及mLLDPE 均能为棚膜提供较好的力学性能。棚膜生产应尽量选择分子量高，分子量分布窄的树脂，LLDPE 一般选用低MI（0.3～2.1g/10min）的树脂，数据表明：MI 越低，分子量越高，物理机械性能 越好。

表1 树脂的基本性能

表2 树脂膜初始力学性能

表3 树脂膜自然曝晒及紫外加速老化后纵向断裂伸长率保留率%

由表2、表3可以看出，老化前2010HA（mLDPE）具有较高的拉伸强度，其次为9047（LLDPE），2426F 与165BW1（LDPE）的拉伸强度略低，两者相差不大。在没有耐老化体系的保护下经自然曝晒和紫外加速老化后，2010HA（mLDPE）仍具有较好的耐老化性，165BW1与9047的耐老化性相差不大，最差的为2426F。

由表4、表5可以看出，各树脂样品膜添加防老化母料前后的力学性能变化不大。样品膜在耐老化体系的保护下经自然曝晒和紫外加速老化后，2010HA（mLDPE）仍具有较好的耐老化性，165BW1与9047的耐老化性相差不大，最差的为2426F。

表4 耐候膜初始力学性能表

表5 耐候膜曝晒及紫外加速老化后纵向断裂伸长率保留率#%

3 结论

1）2010HA（mLDPE）具有较好的力学性能，其次为9047（LLDPE），2426F 与165BW1（LDPE）的略低，两者相差不大。

2）无论是在单一树脂原料，还是在有耐老化体系的保护作用下，2010HA（mLDPE）均表现出较好的耐老化性。

3）2010HA（mLDPE）及165BW1（LDPE）可作为棚膜生产主要首选树脂使用，9047也可在棚膜上使用，2426F 不建议在棚膜上使用。

4）树脂本身耐候性差的树脂，在耐老化体系的保护作用下，其耐候性也远比树脂本身耐候性好的树脂差。因此，生产棚膜时，只有选择好的基础树脂与优良的耐老化体系，才能生产出使用寿命长、耐老化性好的棚膜。