[发明专利]一种农用灌溉管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种农用灌溉管及其制备方法，属于农业灌溉技术领域，其原料包括聚乙烯、马来酸酐接枝的乙烯‑丙烯共聚物、氧化石墨烯接枝的二异氰酸酯，利用氧化石墨烯表面的活性基团将马来酸酐接枝的乙烯‑丙烯共聚物和氧化石墨烯接枝的二异氰酸酯结合在一起，并通过二异氰酸酯与多元醇之间的聚合反应，原位合成得到了具有较高耐磨性的氨基甲酸酯基团，并形成了具有互穿网络结构的大分子链结构，赋予了农用灌溉管良好的耐磨性和机械强度。将本发明得到的农用灌溉管用于蔬菜的灌溉时，更节水，能够较好地保证蔬菜的产量。

技术领域

本发明属于农业灌溉技术领域，具体涉及一种农用灌溉管及其制备方法。

背景技术

农业生产中，通常需要进行灌溉以满足农作物生长过程中对水分的需求，农用灌溉管是不可或缺的工具。因此农用灌溉管需要满足多种性能需求，例如无毒无害性、耐老化、抗疲劳、耐磨损、高机械强度等。

农用灌溉管主要有聚乙烯管和聚氯乙烯管。对于聚乙烯管，是指以聚乙烯作为基体树脂，添加助剂、填料等经过熔融挤出后形成的塑料管材，农用灌溉聚乙烯管通常的不同管道之间通常采用热熔接方式连接在一起，接头的强度很高；聚乙烯树脂具有良好的抗低温冲击性能，因此农用灌溉聚乙烯管即使在寒冷的冬季施工使用时，也不会发生管子脆裂的现象；同时聚乙烯树脂的耐环境能力以及耐化学腐蚀性能好，灌溉用聚乙烯管的耐环境应力开裂性能、耐各种化学物质侵蚀及抗降解能力强；此外，聚乙烯的耐磨性和可挠性优异，易于加工成型，因此在农用灌溉管中有着广泛的应用。对于聚氯乙烯管，是以聚氯乙烯作为基体树脂，添加各种助剂后经熔融挤出制成，与聚乙烯管最大的区别是聚氯乙烯管为硬质管材，可挠性差，不能弯折使用，因此在现代化农业生产中的应用交聚乙烯灌溉管少。然而目前的聚乙烯灌溉管，多存在不耐磨、机械强度差等技术问题。

中国发明专利申请CN109608737A(一种高密度PE灌溉管及其生产方法)中，利用废弃灌溉管原料，添加PE混合料、高密度聚乙烯等，其中PE混合料为提前经过改性的混合料，具体为经乙醇洗涤、加热搅拌、低温烘烤等，然后再将其与抗氧化剂混合搅拌均匀即可，改性过程降低了其中有害物质的含量，随后将改性后的PE混合料与黑色母、高密度聚乙烯搅拌混合均匀有，经过挤出机挤出成型即可。这种方法得到的PE灌溉管实现了废旧材料的再回收利用，生产成本低，适合推广使用。中国发明专利申请CN109485970A(一种用于农田灌溉管道的PE塑料)中，用PE树脂、玻璃纤维、碳酸钙粉、山梨酸钾、改性纤维、玻璃钢、活性炭、稳定剂等作为原料，制备得到了一种能生产制备农田灌溉管道的PE塑料，具有良好的耐腐蚀性能，使用寿命长、抗老化且拉伸强度高等性能。中国发明专利申请CN108841065A(一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管)中，在配方中引入氯化硅藻土和N-乙烯咔唑，加快了体系的结晶速度，缩短了成型周期，并显著提高了灌溉管的尺寸稳定性。氯化硅藻土的加入使得聚乙烯灌溉管再出现一定裂纹时，裂纹可以改变方向沿着界面扩散，在结构薄弱环节能够跨越裂纹，形成曲折的裂纹，如此就增加了聚乙烯灌溉管的断裂能，提高了聚乙烯灌溉管的韧性、弯曲强度等机械性能。中国发明专利申请CN1914270A(线性低密度聚乙烯耐压管)中，公开了一种具有良好机械性能的聚乙烯组合物，可用于制造农业灌溉管，其聚乙烯组合物中，选用多峰态聚乙烯，聚乙烯可以是均聚物或共聚物，并限定了聚合物的熔体流动速率、粘度等性能参数，采用这种聚乙烯组合物制备而成的灌溉管使用寿命更长，耐压性和慢速裂纹扩展性能更好。然而这种多峰态的聚乙烯树脂制备过程较为复杂，因此提高了生产成本。上述发明中公开的聚乙烯灌溉管，均未考虑其耐磨性，因此灌溉管易磨损，从而易导致灌溉管的使用寿命缩短。

发明内容

本发明欲解决的技术问题是现有技术中农用聚乙烯灌溉管存在耐磨性较差等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种农用灌溉管的制备方法，包括如下步骤：

(1)将马来酸酐接枝的乙烯-丙烯共聚物加入造粒机中，加热熔融后加入填料，混合均匀后挤出造粒，得母料Ⅰ；