薄膜型抗蒸腾剂的制备与性能研究

论文摘要

抗蒸腾剂的研究与应用是目前解决农业水资源匮乏的重要措施之一。本文以氢化双酚A、环氧氯丙烷以及脂肪醇为原料制备了环氧树脂基抗蒸腾剂（EP）。以EP为膜基材,乙酸乙酯为铺展溶剂,测试了抗蒸腾剂在气液界面的铺展性能、蒸发比阻、抑制率以及分子膜的表面电流等性能,并探讨了环境温度、水面波动等因素对分子膜体系的影响。结果表明：在温度为30℃,铺膜浓度为72.0×10-2g/m2时,EP体系分子膜抑制率比十六醇高,其中配方EP-5和EP-10的抑制率最高,EP-3和EP-6的稳定性最好。EP体系分子膜具有较好的抗震荡干扰能力。分子膜的AFM图像显示,EP体系形成的分子膜比十六醇体系的凝聚性更好,结构更紧密,膜的缺陷更少,具有更为理想的抑制水分蒸发的效果。此外,本文以甲苯二异氰酸酯（TDI）和脂肪醇为原料制备了聚氨酯基抗蒸腾剂（PU）。结果表明：配方PU-11和PU-9的抑制率最好,高于十六醇；PU-14和PU-7的抑制率在240h内随时间衰减小,呈现较好的耐候性能。PU体系分子膜具有较好的抗震荡干扰能力。AFM图像显示,与十六醇相比,PU体系呈现较好的凝聚态结构,分子膜结构紧密,膜缺陷少,具有较理想的抑制水分蒸发的效果。最后,本文制备了一种薄膜型土壤蒸发抑制剂,并做了小麦大田实验,研究了抑制剂的有效期,及其对土壤梯度温度、含水率、电导率以及小麦发育情况的影响。结果表明：抑制剂的有效期可达到10天以上；可提高0-20cm土层的土壤温度,最大温度提高3℃以上；能起到保持土壤水分的作用；土壤温度的提高,加快了小麦根呼吸作用,更多的无机盐被吸收,土壤电导率降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 国内外水资源现状
• 1.2 抗蒸腾剂的开发及应用进展
• 1.2.1 水分蒸发抑制剂
• 1.2.2 土壤抗蒸腾剂
• 1.2.3 叶面抗蒸腾剂
• 1.3 环氧树脂类产品的特性及应用
• 1.4 聚氨酯的特性及应用
• 1.4.1 聚氨酯的发展及应用
• 1.5 农业抗旱节水
• 1.5.1 中国农业缺水现状
• 1.5.2 农业抗蒸腾剂技术
• 1.6 本课题研究的意义和内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验药品
• 2.2 实验仪器
• 2.3 产品代号
• 2.4 环氧树脂基抗蒸腾剂的制备与性能研究
• 2.4.1 制备
• 2.4.2 性能测试
• 2.5 聚氨酯基抗蒸腾剂的制备与性能研究
• 2.5.1 制备
• 2.5.2 性能测试
• 2.6 薄膜型土壤蒸发抑制剂的应用研究
• 2.6.1 应用实验
• 2.6.2 性能测试
• 3 结果与讨论
• 3.1 环氧树脂基抗蒸腾剂
• 3.1.1 蒸发比阻
• 3.1.2 铺展性能
• 3.1.3 抑制水分挥发的效率
• 3.1.4 MDC法研究气液界面分子膜性能
• 3.1.5 分子膜表面形貌的对比
• 3.1.6 小结
• 3.2 聚氨酯基抗蒸腾剂
• 3.2.1 聚氨酯基抗蒸腾剂转化率
• 3.2.2 长、短链脂肪醇单一体系
• 3.2.3 长、短链脂肪醇混合体系
• 3.2.4 表观形貌分析
• 3.2.5 小结
• 3.3 薄膜型土壤抗蒸腾剂的应用研究
• 3.3.1 对土壤梯度温度的影响
• 3.3.2 对土壤含水率的影响
• 3.3.3 对土壤电导率的影响
• 3.3.4 对小麦发育情况的影响
• 3.3.5 小结
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢