Page 23 - 理化检验-物理分册2018年第十一期

关 莉, 等: 采用均匀设计法测试地膜耐老化性能

, 、
１ 试验材料与试验方法 X１ 和光辐照度 X２ 因变量选择断裂标称应变 Y １
.试验方案设计如下:
拉伸负荷Y ２ 和羰基指数 Y ３
１．１ 试验材料 固定冷凝温度为 ５０ ℃ 、 光照与冷凝交替时间为 ８h
试验材料有: 普通配方的 １０ μ m 厚地膜( １ 号试 光照和 ４h 冷凝, 老化时间为 ９６h , 温度变换区间为
样); 添加老化母料配方的１０ μ m 厚地膜( ２ 号试样); ５５~ ７５ ℃ ,光 辐 照 度 变 化 区 间 为 ０．６０ ~
含光稳定剂配方的１０ μ m 厚地膜( ３号试样); 普通配 １．０ W m －２ .得出 ５ 组试验 ２ 个自变量的均匀设
方的２０ μ m 厚地膜( ４ 号试样).配方原料由独山子 计表参数, 如表 １ 所示.
石化公司生产, 地膜试样由天利高新公司加工制备. 表 １ 均匀设计表参数
１．２ 试验设备 Tab敭１ Uniformdesi g noftable p arameters
采用美国 QUV / s p ra y 荧光紫外老化箱开展紫 序号 光照温度 X１ / ℃ 光辐照度 X２ /( W m －２ )
外老化试验; 采用美国INSTRON４４６６ 电子拉力试 １ ６０ ０．６０
验机测试地膜拉伸性能; 采用美国 NICOLET６７００ ２ ５５ ０．９０
红外光谱仪测试地膜的羰基指数. ３ ６５ ０．８０
１．３ 试验方法 ４ ７０ １．００
地膜拉伸性能依据 GB / T１０４０．３－２００６ « 塑料 ５ ７５ ０．７０
拉伸性能的测定 第 ３ 部 分: 薄 膜 和 薄 片 的 试 验 条
２．２ 均匀设计试验结果
件» 进行试验.红外光谱扫描方法为: 将老化地膜多
依照均匀设计表参数对 ４ 个地膜试样开展试
层折叠成边长不小于１cm 的正方形, 放在１６０℃ 旋
验, 力学性能测试结果见表 ２ , 羰基指数测试结果见
转流变仪平板夹具中, 压成厚度为 ０．２mm 的薄片.
表 ３ .
), 其 中
羰基指数 ＝ ( A １７１２－A １８９８ )/( A １７４２－A １８９８
２．３ 数据回归分析
－１ 处的吸光度, A １７４２ 是波数
A １７１２ 是波数 １７１２cm
由表 ２ 和 表 ３ 可 知, 经 紫 外 线 辐 照 后 １ 号 和
－１ －１ 处
１７４２cm 处的吸光度, A １８９８ 是波数 １８９８cm
４ 号试样的力学性能下降、 羰基指数上升明显, 表明
的吸光度.
１ 号和 ４ 号试样的耐光热老化性差, 而 ２ 号和 ３ 号
２ 试验结果与讨论 试样的耐老化性较强, 尤其是羰基指数基本没有变
化.通常, 聚乙烯地膜的耐老化性能以断裂标称应
２．１ 均匀设计表的选取
变的下降和羰基指数的上升作为评测标准 [ ６ ] , 因此
按照均匀设计方法, 首先确定试验中主要因素
仅对断裂标称应变 Y １ 和羰基指数 Y ３ 建立回归方
( 自变量)、 各因素水平及相应因子( 因变量: 试验要
程.分别建立了一次多项式逐步回归、 多因子交互
考察的主要性能指标) .地膜在实际应用中, 断裂
[ ５ ]
项逐步回归模式的数学模型, 以复相关系数 R 和回
标称应变是地膜老化的主要考察目标, 而影响地膜
归方程显著性F 值作为判据, 来说明方程的数据拟
耐老化性能的因素有很多, 最主要的则是温度和光
合程度和显著性.
照强 度 , 因 此 在 试 验 过 程 中 自 变 量 选 择 光 照 温 度
表 ２ 力学性能测试结果
Tab敭２ Testresultsofmechanical p ro p erties
１ 号试样 ２ 号试样 ３ 号试样 ４ 号试样
试验序号 断裂标称 拉伸负荷 断裂标称 拉伸负荷 断裂标称 拉伸负荷 断裂标称 拉伸负荷
应变Y １ / ％ Y ２ / N 应变Y １ / ％ Y ２ / N 应变Y １ / ％ Y ２ / N 应变Y １ / ％ Y ２ / N
１ ７０２ ２．００ ７０８ ２．３６ ８０６ ２．５０ ９６０ ６．００
２ ６５７ １．９０ ７１４ ２．４２ ７２６ ２．５０ ８２３ ４．３０
３ ３４６ １．７８ ７１７ ２．３０ ７５５ ２．５０ ６９１ ４．１０
４ １０ １．６３ ７０４ ２．２３ ６９１ ２．３７ ２１０ ３．００
５ ８ １．５８ ６０４ １．９２ ６０５ ２．０７ １６５ ２．９０

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