Luận án Tiến sĩ Hóa học: Chế tạo và nghiên cứu tính chất của tổ hợp vật liệu cao phân tử ứng dụng làm màng phủ nhà lưới

Luận án được thực hiện nhằm nghiên cứu lý thuyết và chế tạo màng phủ nhà lưới hấp thụ UV, bền thời tiết ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp đã được thực hiện nhằm giải quyết nhu cầu thực tế đặt ra.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Hóa học: Chế tạo và nghiên cứu tính chất của tổ hợp vật liệu cao phân tử ứng dụng làm màng phủ nhà lưới``BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC HOÀNG THỊ VÂN AN CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA TỔ HỢP VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ ỨNG DỤNG LÀM MÀNG PHỦ NHÀ LƯỚI Chuyên ngành: Hoá hữu cơ Mã số: 62.44.27.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. NGUYỄN VĂN KHÔI HÀ NỘI - 2012 MỞ ðẦU Nông nghiệp là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam. Năm 2010, giátrị sản xuất toàn ngành tăng 4,69%, tổng kim ngạch xuất khẩu toàn ngành ñạtmức kỉ lục, ước ñạt 19,15 tỉ USD tăng gần 22,6% so với năm 2009, vượt77,3% so với mục tiêu ñược ðại hội ðảng X ñề ra. Cùng với chương trìnhnông thôn mới bắt ñầu ñược triển khai, nhiều chính sách và chủ trương mớicủa ðảng và Nhà nước hướng về nông thôn, hỗ trợ nông dân ñã và ñang ñượcquan tâm áp dụng. Nông nghiệp là một trong những lĩnh vực chủ yếu ñược hưởng lợi nhờkhai thác những tính chất có ích của chất dẻo nói riêng và polyme nói chung.Các loại chất dẻo khác nhau ñược sử dụng trong nông nghiệp dưới dạngmàng, ống hay tấm. Việc sử dụng màng chất dẻo trong nông nghiệp bao gồm3 ứng dụng chính: che phủ nhà lưới, nhà vòm và phủ bổi (phủ trực tiếp lênñất). Trong ñó, màng che phủ nhà lưới là quan trọng nhất bởi nó ñược sửdụng với khối lượng lớn. Màng polyme không chỉ làm tăng nhiệt ñộ của ñấtmà còn làm giảm việc sử dụng nước tưới và phân bón. Nhờ tạo ra một vi khíhậu cho sự phát triển của rễ, sản xuất nông nghiệp có thể không phụ thuộcvào môi trường bên ngoài. Tuy nhiên, màng polyme che phủ nhà lưới dễ dàng bị ảnh hưởng bởicác ñiều kiện môi trường khắc nghiệt trong quá trình sử dụng. Kết hợp cácyếu tố có hại như bức xạ mặt trời, nhiệt ñộ, việc sử dụng hoá chất nôngnghiệp cùng nhiều yếu tố khác có thể tác ñộng tới cấu trúc hoá học củapolyme và gây ra những thay ñổi tính chất quang học cũng như cơ học [1,2].Chính vì vậy, thời hạn sử dụng của màng che phủ nhà lưới bị rút ngắn vàñược coi là phế thải sau khi hết hạn sử dụng. Công nghệ chế tạo màng polyme hấp thụ UV, bền thời tiết ñể che phủnhà lưới còn chưa ñược quan tâm nghiên cứu ñúng mức trong khi nhu cầu 1thực tế ñối với loại màng này ngày càng tăng, nhất là trong bối cảnh hiện ñạihoá nông nghiệp, nông thôn. Các sản phẩm màng phủ nhà lưới cũng như hệthống thiết bị sản xuất màng có trên thị trường hiện nay ñều là sản phẩm hoặccông nghệ nhập ngoại với giá thành tương ñối ñắt. Việc nghiên cứu công nghệvà thiết bị ñể sản xuất màng che phủ nhà lưới là khá phức tạp, ñòi hỏi phảinghiên cứu có hệ thống mới có thể ñạt ñược kết quả như mong muốn. Tuynhiên, nếu chúng ta chủ ñộng ñược công nghệ sản xuất loại màng này thì sẽrất thuận lợi trong việc triển khai ứng dụng thực tế. Chính vì vậy, ñề tài luậnán “Chế tạo và nghiên cứu tính chất của tổ hợp vật liệu cao phân tử ứngdụng làm màng phủ nhà lưới” nhằm mục ñích nghiên cứu lý thuyết và chếtạo màng phủ nhà lưới hấp thụ UV, bền thời tiết ứng dụng trong sản xuấtnông nghiệp ñã ñược thực hiện nhằm giải quyết nhu cầu thực tế ñặt ra. Với mục tiêu ñó, những nhiệm vụ nghiên cứu mà luận án phải thựchiện là: 1. Lựa chọn và nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phụ gia tới quá trình phân hủy quang của màng LDPE. 2. Chế tạo và nghiên cứu tính chất của màng phủ nhà lưới hấp thụ UV, bền thời tiết. - Nghiên cứu tính chất của màng phủ nhà lưới 3 lớp trong ñiều kiện gia tốc thời tiết. - Nghiên cứu tính chất của màng phủ nhà lưới 3 lớp trong ñiều kiện phơi mẫu tự nhiên. 3. Nghiên cứu thử nghiệm màng phủ nhà lưới hấp thụ UV, bền thời tiết cho 4 ñối tượng cây trồng là cây cai mơ, cây xà lách, cây bí ñao và cây dưa chuột. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 21.1. Giới thiệu chung về polyolefin Polyme là những ñại phân tử mạch dài. Tính chất của chúng phụ thuộcvào ñộ dài mạch hiệu dụng. Polyolefin là một nhóm polyme thu ñược từ quátrình trùng hợp α-olefin. Chúng là vật liệu hóa học ñược sản xuất khắp thếgiới ở qui mô lớn (>40.106 tấn/năm) [3]. Chúng có chi phí sản xuất thấp,không ñộc và có nhiều tính chất hữu dụng. Những ứng dụng trực tiếp baogồm làm màng bao gói, hộp chứa, vải dệt, túi sợi, túi ñựng sandwich, ốngnước, chống va ñập cho ôtô… Những ứng dụng ngoài trời thường thấy trongcác lĩnh vực: nông nghiệp (màng phủ nông nghiệp, nhà kính…), ngư nghiệp(lưới ñánh cá, dây thừng…), xây dựng (mái tole, sơn, bạt che, ghế sân vậnñộng…), ñiện (dây truyền tải ñiện, hộp ñấu nối ngoài trời…). Ứng dụng củachúng trong ñời sống hằng ngày ñược dự báo là sẽ ngày càng tăng. Polyolefinñang dần thay thế những loại chất dẻo khác ñang ñược sử dụng. Người ta dựñoán rằng hơn 70% nhựa nhiệt dẻo sẽ là polyolefin trong thiên niên kỉ mới[3]. Chất dẻo thường ñược nhuộm màu hoặc in ñể làm chúng hấp dẫn hơn (vídụ túi mua hàng…). Vấn ñề môi trường liên quan tới polyme phế thải có thểñược giảm thiểu nhờ quá trình tái chế và các công nghệ khác. Công nghiệp sản xuất polyolefin có liên quan trực tiếp ñến sự phát triểncác phụ gia thích hợp ñể chuyển nguyên liệu ban ñầu thành chất dẻo mongmuốn. Một trong các lý do chính ñể sử dụng polyolefin làm nguyên liệu làtính trơ và kháng hóa chất cho một số lượng lớn sản phẩm ñóng gói hoặc môitrường tiếp xúc [3 – 5]. Những thay ñổi vật lý trong polyolefin do môi trường ñược thừa nhậnlà nguyên nhân chính cho sự hư hỏng của polyme [6 – 8]. Hầu hết cácpolyolefin ñều là vật liệu bán tinh thể. Hoạt ñộng của chúng có thể ñược pháthiện bởi cấu trúc ña pha này. Po ...