溫室用聚碳酸酯中空板輻射透過(guò)特性初步研究
聚碳酸酯板(Pc)在中國(guó)的發(fā)展始于2o世紀(jì)9O年代。初期，產(chǎn)品主要從歐美國(guó)家進(jìn)口，價(jià)格較高，其應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制。90年代末，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，德國(guó)拜耳公司首先進(jìn)入中國(guó)建廠生產(chǎn) j，隨后許多國(guó)內(nèi)外塑料板生產(chǎn)廠家紛紛加入到這一產(chǎn)品的生產(chǎn)制造行列中來(lái)，促使價(jià)格下降，并使其應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。由于其質(zhì)量輕、保溫性能好、抗沖擊、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，作為溫室透光保溫覆蓋材料也得到了廣泛的應(yīng)用。
但與玻璃和塑料薄膜等傳統(tǒng)溫室用透光覆蓋材料相比，加纖增強(qiáng)PC板輻射透過(guò)性能卻有較大的差異，主要表現(xiàn)在可見(jiàn)光透光率低、紫外線難以透過(guò)、紅外線透過(guò)率不高。隨著大量聚碳酸酯板在溫室上的應(yīng)用，許多生產(chǎn)廠家為此專門研究開(kāi)發(fā)農(nóng)用聚碳酸酯板，以適應(yīng)溫室的特殊要求。由于產(chǎn)品在溫室上應(yīng)用的時(shí)間相對(duì)較短，許多要求和參數(shù)評(píng)定還在探索之中。透光性能是溫室覆蓋材料一項(xiàng)*重要的參數(shù)。測(cè)定這一參數(shù)目前主要依賴的檢測(cè)方法有GB／T 2410[33和GB／T 2680 ]，但由于加纖增強(qiáng)PC中空板是一種非均質(zhì)材料，直接采用上述標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法所測(cè)定的數(shù)據(jù)并不能很好的反映溫室用聚碳酸酯中空板輻射透過(guò)特性。為此，針對(duì)聚碳酸酯中空板的特點(diǎn)，在對(duì)原有檢測(cè)方法進(jìn)行適當(dāng)修改的基礎(chǔ)上
紫外線與可見(jiàn)光光譜透過(guò)特性
玻璃在315~380 12m范圍內(nèi)的紫外線區(qū)域有較大的透過(guò)率，而加纖增強(qiáng)PC板在這一區(qū)域基本不透過(guò)，這主要是聚碳酸酯中空板在生產(chǎn)過(guò)程中為了提高材料的抗老化能力而在其表面或母料中附加了阻隔紫外線的添加劑所致。此外，玻璃在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的透光率較聚碳酸酯中空板高出近10 7／5，這在光照條件比較弱的地區(qū)是非常重要的。
這一測(cè)定結(jié)果給我們的啟示是在選擇聚碳酸酯中空板做溫室透光覆蓋材料時(shí)，一方面要考慮溫室建設(shè)地區(qū)的室外光照度，從總進(jìn)光量的角度衡量進(jìn)入室內(nèi)的光照度能否滿足植物生長(zhǎng)發(fā)育的要求；另一方面要考慮室內(nèi)種植作物對(duì)紫外線的依賴程度，對(duì)種植如茄子等蔬菜和紫羅蘭等紫色花卉的溫室不宜選擇使用這種材料做透光覆蓋材料。此外，在室外光照度比較弱的地區(qū)，選用聚碳酸酯中空板做透光覆蓋材料由于沒(méi)有紫外線進(jìn)入，室內(nèi)育苗容易引起幼苗徒長(zhǎng)，影響幼苗的商品質(zhì)量。北京地區(qū)冬季種植果菜，在PC板溫室中明顯暴露出光照度不足的問(wèn)題，而且由于進(jìn)光量少，溫室白天的升溫速度和室內(nèi)溫度也都較同類型玻璃溫室或塑料薄膜溫室低。
以GB／T2680為基礎(chǔ)，針對(duì)聚碳酸酯中空板材質(zhì)不均勻的特點(diǎn)，提出取相鄰兩肋之間中心線左右2 mm的范圍為測(cè)試區(qū)，并根據(jù)溫室對(duì)輻射光譜的要求，進(jìn)一步對(duì)輻射透過(guò)率的計(jì)算公式進(jìn)行了修正，提出了適合測(cè)定聚碳酸酯中空板輻射透過(guò)率的測(cè)定方法。采用該方法，以4 mm厚玻璃為參比，分別測(cè)定了8 mm 和10mm厚聚碳酸酯中空板的紫外、可見(jiàn)光和紅外線透過(guò)特性，結(jié)果表明：聚碳酸酯中空板對(duì)紫外線基本不透過(guò)，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，平均透光率較玻璃低約10 ，在紅外線波段范圍內(nèi)，加纖增強(qiáng)PC中空板具有兩個(gè)透過(guò)率高峰波段，總透過(guò)率雖比玻璃稍高，但較其他溫室透光覆蓋用有機(jī)塑料材料低2個(gè)數(shù)量級(jí)，具有較好的輻射保溫性能。
超I臨界甲醇降解聚碳酸酯的動(dòng)力學(xué)
聚碳酸酯(PC)是一種性能優(yōu)良的高分子材主要應(yīng)用于信息存儲(chǔ)材料、電子、汽車、光學(xué)等行業(yè)，回收利用廢棄PC材料，不僅保護(hù)環(huán)境，而且是循環(huán)經(jīng)濟(jì)中資源利用的重要內(nèi)容。
超臨界流體技術(shù)在分解廢棄塑料，尤其是聚酯類塑料方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可不必借助催化劑將塑料快速分解為低聚物和單體，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的注意
聚合物降解是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，包括高分子長(zhǎng)鏈的隨機(jī)斷裂和鏈端的特定斷裂．整個(gè)降解過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，可通過(guò)連續(xù)分布動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究．
聚合物出峰時(shí)間隨降解時(shí)間的延長(zhǎng)而后移，且峰寬加大，峰高降低．聚合物中相對(duì)分子質(zhì)量較大的分子隨降解時(shí)間而減少，低相對(duì)分子質(zhì)量的分子相應(yīng)增多，并且在聚合物中的分布范圍增大．在相對(duì)分子質(zhì)量較低區(qū)域，低聚物的含量隨降解時(shí)間而顯著增加，27 rain后為溶劑出峰．原料PC 的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量(Mn) 為27700，降解2．5 rain后，未降解PC的Mn為8500，降解10 rain和15 min后，Mn分別為2300和1600．未降解PC中不同相對(duì)分子質(zhì)量的質(zhì)量分率積分曲線，聚合物中達(dá)到某一累積質(zhì)量分率所對(duì)應(yīng)的*大分子的相對(duì)分子質(zhì)量隨降解時(shí)間而降低，即隨著降解的進(jìn)行，聚合物中大相對(duì)分子質(zhì)量的分子減少，小相對(duì)分子質(zhì)量的分子增多．
PC在超臨界甲醇降解過(guò)程中，首先是高分子長(zhǎng)鏈斷裂，其中包括隨機(jī)斷裂和特定斷裂，聚合物數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量在降解初期迅速下降，之后聚合物單體和低聚物的含量隨降解時(shí)間、溫度而增多，*終PC降解為單體DMC和BPA及其他小分子產(chǎn)物．連續(xù)分布動(dòng)力學(xué)模型較好地反映了高分子聚合物的降解歷程，通過(guò)瞬態(tài)運(yùn)算得到了PC隨機(jī)降解反應(yīng)活化能為75．72 kJ·mol_
加纖增強(qiáng)PC交換階段 當(dāng)體系中水的濃度達(dá)一定程度后，便會(huì)有水降解反應(yīng)即酯交換反應(yīng)發(fā)生．在此過(guò)程中，PC的熱降解為二級(jí)反應(yīng)，粘均分子量隨時(shí)間變化呈線性關(guān)系，且線性回歸系數(shù)大多在0．95以上(見(jiàn)后文)．動(dòng)力學(xué)研究為第2步的降解機(jī)理研究提供了有力的證明
自由基反應(yīng)階段隨著時(shí)間的增長(zhǎng)和聚合度的減少，繼續(xù)反應(yīng)所需要水的濃度越來(lái)越大，而當(dāng)PC與空氣的過(guò)氧化反應(yīng)所帶來(lái)的水分不能滿足酯交換反應(yīng)的需要時(shí)，酯交換反應(yīng)則不能繼續(xù)進(jìn)行，此時(shí)PC只能進(jìn)行自由基降解反應(yīng)．由于在自由基降解反應(yīng)過(guò)程中，一旦在鏈的末端有可以使PC鏈進(jìn)行降解的自由基生成，則在短時(shí)間內(nèi)該鏈完全降解為小分子，而整個(gè)PC的粘均分子量則無(wú)大的變化，直到聚合物完全降解為止
結(jié)論
整個(gè)PC熱降解過(guò)程可分為吸收氧氣、酯交換、自由基反應(yīng)三個(gè)階段．這三個(gè)階段是以PC熱降解產(chǎn)物粘均分子量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)不同而區(qū)分的．不同的PC熱降解產(chǎn)物粘均分子量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)說(shuō)明在這三個(gè)階段中的降解機(jī)理互不相同.