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助剂对聚乙烯醇缩甲醛机械性能及负压渗水性能的影响

2017-05-25龙怀玉张认连

农业工程学报 2017年8期
关键词:聚乙烯醇高岭土硅油

丛 萍,龙怀玉,张认连



助剂对聚乙烯醇缩甲醛机械性能及负压渗水性能的影响

丛 萍,龙怀玉※,张认连

(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081)

为了提高新型负压渗水材料聚乙烯醇缩甲醛(polyvinyl formal,PVFM)的机械性能,该试验在先前制备聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料的基础上添加SiO2粉末、高岭土、硅油、硅油+SiO2粉末、硅油+高岭土5种助剂,运用机械发泡法制得5种聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料管,与不添加助剂的聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料管(CK)比较,检测了其基本物理性能、机械性能、负压渗水性能、孔隙结构等指标。结果表明,除SiO2粉末外,其余4种助剂均能改善PVFM的外观质量,使之表面光滑细腻;这5种助剂会降低PVFM负压渗水材料的吸水倍率,提高表观密度、真密度、孔隙率,其中加入高岭土能够在保证较高吸水倍率的同时显著(<0.05)增大孔隙率;硅油+SiO2粉末、硅油+高岭土2种混合助剂能够显著(<0.05)提高PVFM负压渗水材料的机械性能,其中硅油+ SiO2粉末对其硬度的提高幅度高达62.5%,对拉伸强度的增幅高达51.9%,硅油+高岭土对其断裂伸长率的增幅高达33.5%;加入助剂能显著(<0.05)提高PVFM的发泡点值,硅油+高岭土使增幅达70.7%;但几种助剂的加入并未提高PVFM的累积入渗量及渗水速率,仅在较低负压(-10 kPa)下加入SiO2粉末能使PVFM的累积入渗量增加;5种助剂的加入均能使PVFM孔隙结构变得更加均匀致密,其中加入硅油+高岭土后孔隙最为均匀细小,气泡极少。总体而言,混合助剂的两个处理均能提高PVFM的外观质量、发泡点值和机械性能,其提高幅度不同程度地高于单一助剂,而SiO2粉末可以较好地提高-10 kPa下PVFM的累积入渗量和渗水速率,此研究为高分子型负压渗水材料的改良提供方向。

材料;机械性能;物理性能;助剂;聚乙烯醇缩甲醛;负压渗水性能

0 引 言

聚乙烯醇缩甲醛(polyvinyl formal,PVFM)泡沫塑料是一种亲水性强、吸水效果好的多孔性海绵材料,由3种主原料即聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、水、甲醛按照一定比例合成[1-3]。课题前期研究表明,调整配比后的PVFM具备较高的发泡点,可以承受一定的负压,相互连通的小孔可以让水分渗出,能作为负压渗水材料应用到负压灌溉中[4]。但其真正投入负压灌溉使用时面临的最大问题是抗压强度较低,埋在土壤中时会因土壤挤压而变形,因此提高其强度成为一个亟待解决的问题。

添加助剂是增强高分子材料各项性能的重要手 段[5-6]。陈永等研究用三聚氰胺增强聚乙烯醇缩甲醛的耐热性,从而将其制备成高耐热高阻燃材料[7-8];王连才等运用物理辐照的方法对聚乙烯醇所甲醛进行改良,制备成精密的过滤材料[9];也有用正丁醛/尿素为复合改性剂改良PVFM的胶黏性[10]等,这些研究主要集中在包装材料、化工产业、电学电导[11]等方面,对于农业负压灌溉中负压渗水材料的研究改良还尚未有研究。

有资料表明,合成的二氧化硅呈白色无定型的微细粉状,吸潮后聚合形成细颗粒,多孔,有吸水性,内表面积大,表面具有亲水性羟基,在树脂中的分散力较大,能提高塑料制品的物理性能,能增强增韧不饱和聚酯[12],常用作塑料和橡胶工业的补强性填充剂[5]。高岭土是一种常见的1:1型亲水性层状硅酸盐黏土矿物,可作为补强剂使用[13],在高分子材料中的加入量为5%~30%[14],可以使塑料表面光滑,减少热裂和收缩,能够提高橡胶的力学强度[15-16]、耐磨性、耐腐蚀性、均匀性[17]以及稳定性等,还可提高产品的品质,降低成本。二甲基硅油(以下简称硅油)作为一种表面活性剂[18]则起到了消泡、匀泡的效果[19-20],因其较低的表面张力使得材料表面更加光滑,此外,硅油也因具有较好的润滑性和化学稳定性而作为脱模剂与增光剂来使用,也能够提高产品品质[21]。

本文从成本、环境效应[22]以及易获得性综合考虑选择颗粒填料SiO2粉末、颗粒填料高岭土、表面活性剂二甲基硅油作为助剂添加到PVFM中,比较不同助剂对PVFM负压渗水材料的基本物理性质、机械强度、负压渗水性能的影响,以期在保证产品质量及负压渗水性能的基础上提高其机械强度,为PVFM新型负压渗水材料真正投入到负压灌溉工程中打好基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试剂

聚乙烯醇(PVA),平均聚合度1 750±50,上海国药集团化学试剂有限公司;甲醛,质量分数37%~40%,天津市福晨化学试剂厂;盐酸,质量分数36%~38%,北京化工厂。二甲基硅油,天津科密欧化学试剂有限公司;工业用高岭土,200目(粒径≤75m),石家庄长利矿产品有限公司;SiO2粉末,200目,北京冠金利新材料科技有限公司。

1.1.2 仪器

JJ-1A数显电动搅拌器:金坛市荣华仪器制造有限公司;DZKW-D-1型单孔单列电热恒温水浴锅:北京市永光明医疗仪器有限公司;3H-2000 TD-型全自动真密度分析仪:贝士德仪器科技(北京)有限公司;BHLM-M18型无油真空泵:北京化工大学北京北化黎明膜分离技术有限责任公司;WDW-W500型高分子材料万能试验机、HS-A数显邵氏A型硬度计:青岛东标检测服务有限公司。

1.1.3 供试土壤

供试土壤选择适宜多数作物生长的壤质砂土,颗粒组成如表1。将其过2 mm筛自然风干,按照土壤容重 1.44 g/cm3均匀填充在土箱中用于土柱试验。环刀法测得其田间持水量为36.5%(质量百分数)。

表1 土壤颗粒组成

1.2 试验设计

1.2.1 PVFM渗水器的制备

试验根据助剂的不同设置5个处理和1个对照CK(即未添加任何助剂),每个处理进行3次重复,助剂的具体用量如表2所示[14]。3种主要试剂配比PVA:水:甲醛=1:7.5:0.75[4],具体操作为称取20 g PVA于三口烧瓶中,加入150 mL蒸馏水,95 ℃以上水浴加热溶解,期间用搅拌机500 r/min低速搅拌,加快溶解。至透明糊状时,趁热加入助剂,继续搅拌,冷却降温至55 ℃,加入过量催化剂浓盐酸10 mL,采用机械发泡法[23],在1 500 r/min转速下搅拌约5 min,加入15 mL甲醛后继续搅拌5~ 10 min,倒入模具,55 ℃的烘箱中固化10 h。将样品从模具中取出并置于碱液中浸泡,洗去多余酸和甲醛。制得一端封闭的PVFM空心泡沫塑料管,长度约150 mm,外径30 mm,内径10 mm[24],对其相应指标进行测试。

表2 不同处理的试验设计

1.2.2 基本物理性能的观测

用手挤压湿态产品,观察产品形状的弹性回复率[12]。吸水倍率的测试参照GB/T 10801.1-2002,表观密度测试参照GB/T 6343-2009。真密度由贝士德仪器科技(北京)有限公司3H-2000 TD-型全自动真密度分析仪依据气体膨胀法测定。孔隙率根据P=(1-o/)计算,式中o为表观密度(g/cm3),为真密度(g/cm3)。

1.2.3 机械性能的观测

硬度参照GB/T 531.1-2008,由青岛东标检测公司运用HS-A数显邵氏A型硬度计测定;拉伸强度及断裂伸长率参照GB/T 1040.1-2006,由青岛东标检测公司用WDW-W500高分子材料万能试验机进行测定。

1.2.4 负压渗水性能的测定

发泡点:用BHLM-M18型无油真空泵抽气对被水饱和的PVFM塑料管抽气,记录抽气管内刚好出现气泡时的最大压强,即为发泡点,取其绝对值记为发泡点值。

累积入渗量及渗水速率:在0与-5 kPa下进行土柱试验,测定采用高50 cm、长30 cm、装土宽度3 cm的有机玻璃土箱,将添加不同助剂所制得的PVFM灌水器与作为负压水源的马氏瓶连接,水平埋入已填充质地均匀土壤的土箱内,如图1。待灌水器放入土箱中,按容重1.44 g/cm3迅速填好土时开始计时,每隔一定时间在有刻度的马氏瓶上记录水位,通过水位变化得到该段时间的累积入渗量,累积入渗量与入渗时间之比即为渗水速率。

图1 土柱试验装置图

1.2.5 负压渗水性能的测定

在日本奥林巴斯DP71极高分辨率研究级数码显微镜下进行拍照,观察添加不同助剂后的PVFM负压渗水材料的孔隙结构。

1.3 数据分析

试验数据用SAS 9.0软件进行方差分析,Microsoft Excel 2010软件进行数据统计及作图。

2 结果与分析

2.1 不同助剂对PVFM外观质量的影响

表3表明助剂加入对PVFM负压渗水材料的外观质量产生影响。硅油的加入能够提高原PVFM表面的光滑度,使表面更加细腻,且增加了PVFM的回弹能力;高岭土加入使PVFM的颜色更白,表面略显细腻;而SiO2粉末加入使原PVFM表面的光滑度大大降低,有均匀的粗糙感。

表3 添加不同助剂后PVFM的外观质量

2.2 不同助剂对PVFM基本物理性能的影响

由表4可以看出,加入不同助剂的PVFM与未添加助剂的PVFM在吸水倍率、表观密度、孔隙率等方面均有不同。加入这5种助剂后,PVFM负压渗水材料的吸水倍率降低,表观密度和孔隙率增大。高分子材料的吸水倍率不仅与自身孔隙率有关,还取决于孔隙的大小、形状、封闭状态,只有小而细且互相联通的孔隙,即开孔结构,才能吸收并锁住水分[25]。在本研究中,吸水倍率降低的同时孔隙率反而增大,说明助剂可能是通过增加闭孔孔隙而降低了开孔孔隙比例来使吸水倍率降低的。

硅油、硅油+SiO2处理的吸水倍率与CK有显著性差异,二者分别较CK降低23.9%、25.9%,而单独加入SiO2粉末仅降低10.9%,说明硅油的加入是引起吸水倍率降低的主要因素;高岭土的加入并未使吸水倍率显著降低。添加助剂的处理表观密度均在0.139~0.197 g/cm3之间,与CK差异显著,其由大到小依次为硅油+SiO2粉末、硅油、硅油+高岭土、SiO2粉末、高岭土、CK,其中,硅油+SiO2粉末处理与其他4个助剂处理也有显著性差异(<0.05)。添加助剂的5个处理,其真密度与CK差异显著(<0.05),添加各助剂均能明显增加材料的真密度,其中以硅油+高岭土、硅油+SiO2粉末、SiO2粉末最为显著。所有处理的孔隙率均在82%以上,除硅油处理外,各助剂处理均显著提高孔隙率,但提高幅度较小,在3.7个百分点以下,相较而言,加入高岭土对孔隙率提升最为明显。由上可以看出,添加高岭土最能在保证较高吸水倍率的同时增大孔隙率,也能显著提高表观密度和真密度;虽然加入助剂能使吸水倍率下降,但降低后的吸水倍率仍然大于4,是先前负压灌溉所用陶瓷头渗水器[26](吸水倍率为0.138)的29倍,说明添加助剂的PVFM仍具有较高的吸水性,这些助剂的加入不会成为吸水倍率的限制因素。

表4 不同处理对吸水倍率、表观密度、真密度和孔隙率的影响

注: a,b等代表不同处理间差异显著(<0.05)。下同。

Note: a,b et al represent significance difference between different treatments(<0.05). The same below.

2.3 不同助剂对PVFM机械性能的影响

由表5可知,加入不同助剂所制得的PVFM的硬度以邵氏A硬度来表示,加入单一助剂使PVFM的硬度下降,加入混合助剂后的硬度有所提高,其中硅油+SiO2粉末处理的硬度最大为13,与CK相比提高62.5%,且与其他处理差异显著(<0.05),添加硅油、SiO2粉末、高岭土处理的硬度最小,仅为5,相较而言CK位于中间水平,硬度为8。对于拉伸强度的提升最明显的是硅油+SiO2粉末的处理,拉伸强度为0.82 MPa,较CK组提升了51.9%,相反高岭土处理有小幅下降,降幅达37.0%。从断裂伸长率来看,以硅油+高岭土处理的断裂伸长率最大,达到271%,较CK提升33.5%。各指标在不同处理间的表现较为一致,硬度大的,拉伸强度较大,断裂伸长率也偏大。对于埋在土壤中的负压供水器而言,需要很好的抗压、抗断裂、抗形变性能[27],但由于在一个生长季内土壤的非人为形变难以大于100%,所以各处理的断裂伸长率均能满足需要。因此,就机械性能而言,添加硅油+SiO2粉末的处理是最佳处理,硅油+高岭土的处理其次。

2.4 不同助剂对PVFM负压渗水性能的影响

2.4.1 不同助剂对PVFM发泡点的影响

根据图2可以看出,各处理的发泡点值全部在39.5~60.6 kPa之间,且较CK的35.5 kPa均有提高,其中硅油+高岭土处理的发泡点值明显高于其他4个处理。硅油+高岭土处理的发泡点值最高为60.6 kPa,极显著(<0.01)地高于CK、SiO2、高岭土、硅油+SiO2处理,且较CK提高了70.7%。硅油处理的发泡点值次高,为53.6 kPa,极显著(<0.01)地高于CK达51.0%。由此可见,单独加入硅油或同时加入硅油和高岭土均能显著提高发泡点值,后者提高幅度更大。

表5 不同处理对硬度、拉伸强度、断裂伸长率的影响

注:A,B等代表不同处理间差异极显著(P<0.01)。

2.4.2 不同助剂对PVFM累积入渗量的影响

对添加不同助剂的PVFM渗水器在-5、-10 kPa下的累积入渗量进行了测定,如图3。可以看出,-5 kPa时,入渗相同时间,CK的入渗量总高于各助剂处理,以入渗5 h为例,CK可入渗0.33 L,而添加5种助剂的PVFM仅入渗0.17~0.23 L,可见添加助剂会引起PVFM累积入渗量降低。不同助剂处理进行比较,入渗相同时间,硅油+高岭土处理的累积入渗量最低,其他4个处理的累积入渗量相近,其曲线介于CK与硅油+高岭土之间。-10 kPa时,入渗相同时间,CK的累积入渗量居于中间水平,20 h时累积入渗量约0.06 L;SiO2粉末处理的累积入渗量最大,20 h累积入渗量约0.07 L,较CK提高16.7%;硅油处理则处于最低,20 h的累积入渗量约为0.04 L,较CK降低了33.3%,高岭土、硅油+高岭土两个处理的累积入渗量曲线与CK较为接近,20 h累积入渗0.06 L左右。综合看来,发泡点值最高的硅油+高岭土处理在-5 kPa的累积入渗量最少,在-10 kPa时的累积入渗量表现中等,而添加SiO2粉末的处理在-10 kPa下的累积入渗量最高。加入助剂在一定程度上降低PVFM的累积入渗量也可能与形成闭孔结构有关[28]。

2.4.3 不同助剂对PVFM渗水速率的影响

图4可以看出,不同负压下的渗水速率均表现为起初一段时间快速下降,后缓慢下降,直至最后趋于稳定状态。-5 kPa下硅油+SiO2粉末处理的初始渗水速率最大,但随后急速下降,相较而言,渗水速率始终保持较大的是CK,其速率曲线1 h后始终处于其他处理之上,且稳定渗水速率约为0.06 L/h,高于其他各处理,其中硅油+高岭土处理的渗水速率始终处于最低水平。-10 kPa下添加不同助剂处理的渗水速率曲线走势表现较为一致,虽然初始渗水速率为CK最高,硅油处理最低,整体变幅在0.006~0.014 L/h之间,但稳定渗水速率差别很小,各处理均在0.003 L/h左右;添加硅油的渗水速率在各时段均为最低,其余各处理差异不大。综上分析,-5 kPa下,相同时间内,加入助剂会在一定程度上降低PVFM的渗水速率,其中降低幅度最大的是硅油+高岭土,-10 kPa压力加入助剂对于渗水速率而言未见明显降低,添加SiO2粉末能在较低负压(-10 kPa)下提高PVFM的渗水速率。

图3 不同处理对-5及-10 kPa下PVFM累积入渗量的影响

图4 不同处理对-5及-10 kPa下PVFM渗水速率的影响

2.5 不同助剂对PVFM泡孔形态的影响

由图5可见,未添加任何助剂的CK中有较多细长状相互联通的孔隙,这是决定CK高吸水倍率以及较高渗水速率的重要因素。加入硅油后气泡孔隙明显减少,且内部结构更加致密,但缺少联通性孔隙,虽然能显著提高发泡点值,但也降低了渗水性能。加入SiO2粉末后与CK相比材料质地更加均匀,但仍有不少大的气泡孔隙出现,联通孔隙明显变得细小。加入高岭土后质地稍变致密,也有联通孔隙的存在,但孔隙的形状更加细小,数量也较CK明显减少。同时加入硅油和SiO2粉末使PVFM负压渗水材料的质地较单独加SiO2粉末变得更加均匀致密,与单独加入硅油相比有更多密集的微小孔隙存在,但其孔径要比CK的小很多。硅油和高岭土的同时加入使内部结构变得均匀,孔隙密集而细小,但其孔径要比CK的小很多。可见,助剂的加入均使PVFM贯通孔隙的孔径明显变小,孔隙结构的这些变化很好地印证了前边的结果,即助剂的加入提高了PVFM负压渗水材料的发泡点值,但是却降低了其渗水速率。

a. CKb. 硅油 b. Silicone oilc. SiO2粉末c. SiO2powder d.高岭土d. Kaoline.硅油+SiO2粉末e. Silicone oil + SiO2 powderf.硅油+高岭土f. Silicone oil + kaolin

3 讨 论

本研究通过在原PVFM负压渗水材料中加入不同助剂来比较其对PVFM机械性能及负压渗水性能的影响,以期达到改良PVFM负压渗水材料机械性能的目的。研究发现,在PVFM中加入表面活性剂二甲基硅油,能够明显改善其外观质量,使之光滑细腻,更利于PVFM的脱模[39],此外,在制备PVFM材料时发现,加入硅油时混合液里气泡较少,从数码显微镜下也能看出加入硅油的PVFM渗水材料明显孔隙致密、气泡少,这主要是由于硅油本身具有滑爽性,可以做稳泡剂、消泡剂使用,这与严慧等[20]、孙争光等[21]的研究相符,但硅油的单独与混合加入均导致PVFM的吸水倍率显著下降,且累积入渗量与入渗速率处于较低水平,相反发泡点值却显著提高,这与二甲基硅油促进交联以及硅油普遍的憎水性[30]有关,即交联致密,孔隙细小,水分不易渗透,分子表面有疏水性的烃基,导致吸水能力下降。单独加入二甲基硅油不能提高PVFM的任何一项机械性能,说明二甲基硅油不能单独作为补强剂使用,它对机械性能的增加不产生效力。前人研究表明,二氧化硅可以作为一种补强剂来使用[5],但在本试验中加入二氧化硅粉末并未对PVFM的机械性能产生增强效应,孔隙结构也仅仅是稍见均匀,仍有不少大气泡存在,累积入渗量及渗水速率与CK相当,略高于其他处理,可能由于SiO2表面的亲水性羟基的存在,-10 kPa下的累积入渗量及渗水速率能够保持在较高水平,恰好满足多数作物生长适宜的-10 kPa的水分条件[31-32],因此该规格的SiO2粉末建议作为-10 kPa下PVFM的补强剂来使用。加入高岭土能在一定程度上改善PVFM的外观质量,使其外表细腻光滑,这与其本身白色、细腻有关,但单独加入高岭土对PVFM的机械性能并没有显著提高,对累积入渗量以及渗水速率也有降低,结合微观孔隙结构来看,除了机械发泡产生的大气泡外,高岭土也能够像硅油一样使孔隙变得更加致密细腻,但二者的作用原理不同,高岭土是一种亲水性黏土矿物,其微观结构主要为片状[14],在PVFM中进行片状排列会更显平整,但也会阻隔孔隙,导致累积入渗量和渗水速率下降。所以对PVFM而言,高岭土也不能作为一种优良补强剂。混合助剂较单一助剂能更好地增强PVFM负压渗水材料的机械性能,硅油+SiO2粉末最为明显地提高硬度以及拉伸强度,硅油+高岭土最为明显地提高断裂伸长率和发泡点值,虽在渗水性能方面未见提升,但也能保证负压下的水分渗灌。结合微观结构分析,硅油+SiO2粉末的孔隙结构在细腻均匀的基础上不乏相互联通的微小孔隙,硅油+高岭土的孔隙更加均匀一致,气泡孔隙更加细小紧密,孔隙的紧密连接为PVFM负压渗水材料提供了更为坚实的骨架支撑[25]。

4 结 论

1)除单独加入SiO2粉末外,硅油、高岭土、硅油+SiO2粉末、硅油+高岭土4种助剂的加入都能改善聚乙烯醇缩甲醛(polyvinyl formal,PVFM)负压渗水材料的外观品质,使之表面光滑细腻。

2)助剂的加入能降低PVFM的吸水倍率,提高表观密度、真密度、孔隙率及发泡点值,使联通孔隙变得 细小。

3)硅油+SiO2粉末对PVFM负压渗水材料的硬度、拉伸强度都有显著提升,与CK相比增幅分别达62.5%、51.9%,硅油+高岭土能明显提高断裂伸长率,增幅达33.5%。

4)5种助剂的加入均能显著提高PVFM负压渗水材料的发泡点值,其中以硅油+高岭土处理、硅油处理的发泡点值最高,分别为60.6、53.6 kPa,极显著(<0.01)地高于CK;加入助剂对累积入渗量以及渗水速率有不同程度的降低作用,较低负压值(-5 kPa)下CK的累积入渗量以及渗水速率均明显地高于所有添加助剂的PVFM,较高负压值(-10 kPa)下SiO2粉末处理的累积入渗量、渗水速率最高,硅油处理的最低,其余处理与CK差异并不大。

5)混合助剂的综合效果优于单一助剂。混合助剂的加入可以显著提高PVFM的基本物理性能、机械性能以及发泡点值,使孔隙结构均匀致密。

综上,添加5种助剂能显著增强PVFM机械性能、提高发泡点值,尤其以2种混合助剂效果最好,可以作为PVFM负压渗水材料的增强型助剂,对于提高渗水速率方面还有待于挖掘新型助剂。

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Effects of auxiliaries on mechanical properties and negative pressure water permeability of polyvinyl formal

Cong Ping, Long Huaiyu※, Zhang Renlian

(100081,)

In order to improve the mechanical property of negative pressure water seepage material polyvinyl formal (PVFM), 5 auxiliaries including silica, kaolin, silicone oil, silicone oil + silica, and silicone oil + kaolin, were added into PVFM, which were then moulded to water seepage tube using the mechanical foaming method. Their basic physical properties, mechanical properties, negative pressure water permeability and pore structure were characterized under negative pressure irrigation, and then, the results were compared with that of PVFM without adding auxiliaries (CK). The results showed that besides SiO2powder, the 4 auxiliaries could improve the appearance quality of PVFM, and make the surface smooth and delicate. Adding auxiliaries could reduce the water absorbency of PVFM and increase the apparent density, true density and porosity, and the auxiliary of kaolin could significantly (<0.05) improve the porosity and ensure a high water absorption at the same time. Compound auxiliaries could improve the mechanical properties of PVFM; the most great improvement of the hardness was 62.5% and that of tensile strength was 51.9%, which were caused by silicone oil + SiO2, and that of the elongation at break was 33.5%, which was caused by silicone oil + kaolin. Adding auxiliaries could significantly (<0.05) improve the bubble point value of PVFM, and silicone oil + kaolin could make an increase of 70.7%. But adding these auxiliaries could not improve PVFM cumulative infiltration and infiltration rate. Only in lower negative pressure (-10 kPa), adding SiO2into PVFM could maintain a slightly higher cumulative infiltration and infiltration rate. Adding auxiliaries could make the pore structure more uniform. Silicone oil + kaolin was the most obvious one to make pores uniform and small, and the bubbles few. In general, the 2 treatments with mixed auxiliaries simultaneously improved the appearance quality and bubble point value.The increase range was higher than that of single promoter in varying degree. SiO2powder could improve PVFM cumulative infiltration and seepage rate under-10 kPa. This study provides a promising direction for the improvement of polymer negative pressure water seepage material.

materials; mechanical properties; physical properties; auxiliary; poly vinyl formal (PVFM); negative pressure water permeability

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.015

TQ328

A

1002-6819(2017)-08-0112-07

2016-10-10

2017-04-04

国家高技术研究发展计划(863计划)(2013AA102901)

丛 萍,女(汉族),山东胶州人,博士生,从事农业节水技术研究。北京 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,100081。 Email:cpqdjz@126.com

龙怀玉,男(汉族),湖南绥宁人,研究员,博士,从事土壤水肥调控研究。北京 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,100081。Email:hylong@caas.ac.cn

丛 萍,龙怀玉,张认连. 助剂对聚乙烯醇缩甲醛机械性能及负压渗水性能的影响[J]. 农业工程学报,2017,33(8):112-118. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.015 http://www.tcsae.org

Cong Ping, Long Huaiyu, Zhang Renlian. Effects of auxiliarieson mechanical properties and negative pressure water permeability of polyvinyl formal[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(8): 112-118. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.015 http://www.tcsae.org

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