论文总字数：15593字

摘 要

本文研究了配置无土栽培基质时填料的含量以及不同型号聚醚对聚氨酯泡沫的吸水保水性能和拉伸性能的影响。首先用聚醚与异氰酸酯（TDI）反应制得预聚体，然后与填料和水按不同配比混合反应，制成聚氨酯泡沫材料。将一部分所得材料分别制成所需样品，放入蒸馏水中，测其吸水率和保水率。将用不同聚醚所得的聚氨酯泡沫材料制成条状样品，测其拉伸性能，即拉伸强度与断裂伸长率。最后将上述得到的数据进行比较，得出最终结论。

实验结果表明：预聚体用量不变时，随着填料含量的增多，所制得的聚氨酯泡沫的吸水性能和保水性能变差，拉伸性能也变差。同时聚醚型号不同时所制得的聚氨酯泡沫的吸水性能和保水性能也不同，PPG-3000型聚醚制成的材料吸水和保水性能最好，KDF型次之，335B型聚醚制成的材料吸水和保水性能最差。

关键词： 无土栽培 聚氨酯泡沫 吸水率 拉伸强度 断裂伸长率

The Synthesis and Modification of Hydrophilic Polyurethane Foam Research

Abstract

In this paper, the effect of the content of filler and different types of polyether on coefficient of water absorption and tensile properties of polyurethane foam were studied. The polyurethane foam was prepared by the reaction of polyether and isocyanate (TDI), and then mixed with the filler and water in different proportion. A part of the obtained materials were made into the required samples and placed in distilled water, and the water absorption and water retention rate were measured. The strip samples were made from polyurethane foam materials with different polyether, and their tensile properties, i.e., tensile strength and elongation at break were measured. Finally, the data obtained are compared and the final conclusion is drawn.

The experimental results show that the water absorption and water retention property of polyurethane foam are poor with the increase of the content of the filler, and the tensile property of the polyurethane foam is poor. And polyether type at the same time of polyurethane foam performance of water absorption and water retention properties are different, and water holding properties, material water made of PPG-3000 polyether best, KDF times. 335B polyether made of materials absorbing and holding water performance the difference.

Keywords: Non soil culture；Polyurethane Foam ；Coefficient of water absorption ；Tensile strength ；Elongation at break

目录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.1.1 国内情况 1

1.1.2 国外的情况 2

1.1.3 发展趋势 3

1.2 无土栽培的定义与分类 4

1.2.1 无土栽培的定义 4

1.2.2 无土栽培的分类 4

1.3 无土栽培的基质选择 5

1.4亲水性聚氨酯泡沫制备 5

1.4.1 反应原理 6

1.4.2选用亲水性聚合物多元醇 7

1.4.3通过加入吸水性物质 8

1.4.4制备聚氨酯泡沫的方法 8

第二章 实验方案 9

2.1原材料 9

2.2实验仪器 10

2.3样品制备 10

2.3.1预聚体的制备 10

2.3.2仿土海绵基质体的制备 11

2.4试验方法 11

2.4.1吸水率和保水率的测定 11

2.4.2 拉伸性能的测定 12

第三章 实验结果分析与讨论 13

3.1 填料的含量对吸水率的影响 13

3.2 填料含量对断裂伸长率和拉伸强度的影响 14

3.3 不同聚醚对吸水率和保水率的影响 15

第四章 结论与展望 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 绪论

1.1引言

本论文主要对无土栽培基质亲水性聚氨酯泡沫进行了一些相关研究。无土栽培是指不使用天然土壤进行栽培而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的一种技术手段。无土栽培技术已经发展了150多年，在推进生态农业，观赏园艺和农业现代化发展等方面发挥了至关重大的作用。无土栽培技术以无土栽培基质与营养液配方为核心。本文在论述无土栽培技术的发展体系的基础上，概括性地总结了无土栽培基质软质聚氨酯泡沫的反应原理、制备方法、填料基质类型、理化性能、测试方法与应用范围。最后，本论文进一步提出了无土栽培技术的研究方向，并对其前景进行了展望。

1.1.1 国内情况

我们国家无土栽培的技术的研究实际上开始于20世纪七十年代末，山东大学园艺系第一个进行了无土栽培技术的试验活动，并且在20世纪80年代初设立了我国第一个大规模的蔬菜无土栽培基地。北京林业大学的马太和教授在国内理论还处于空白的时候首先系统完备的阐述了无土栽培技术并出版成书。^[1] 到二十世纪九十年代以后，我国的研究人员在认真学习了国外无土栽培技术比较先进的国家的基础上，研究出了比较简单的营养膜技术（NFT）和岩棉培技术,提升了国内无土栽培技术水平，国内无土栽培的种植面积也增加了很多。^[2]我们国家无土栽培试验已从实验室转移到实际应用，做到实验为实际应用服务，取得了显著的成果。并且，根据我国农业发展的现状^[3] ，由于无土栽培技术在实际的农业生产过程中还存在着各种问题，所以需要根据实际生产情况来研发出一种新型的栽培技术，即是有机生态型无土栽培技术。在这种技术体系中可以采用一些农作物的秸秆，废弃的炉渣以及铁尾矿渣^[4]等廉价的材料作为栽培基质。^[5]并且可以根据不同的作物类型，针对性地研发出相对应的作物栽培基质。

我们国家在1985年设立了中国农业工程学会无土栽培学术委员会,从次年开始一直到1992年每一年举办一次年会,在1992年的年会上委员会决定将组织改名为“中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会”,并且决定之后每过两年举办一次年会。从1994年到2000年的四次年会分别在河北、新疆、广东和辽宁等省区举办了一次。无土栽培的种植面积也从1995年开始逐年增加。最近几年来,我们国家的无土栽培技术进入了高速发展的阶段,增加了大量的无土栽培种植面积，无土栽培技术水平也飞速提高。

1.1.2 国外的情况

  美国           

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