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光—生物双降解聚乙烯薄膜的制备与性能研究

王跃平

  本课题是针对当前造成严重环境污染的高分子材料,特别是广泛应用的农用薄膜难 以降解,难以收集造成“白色污染”的现状而提出的。本课题主要研究了光敏剂硬脂酸铁(FeSt3)和二丁基二硫代氨基甲酸铁(FeDBC)的合成方法及合成过程中的优化条件;研究了光-生物双降解聚乙烯薄膜的中空吹塑工艺;研究了光-生物双降解聚乙烯薄膜在经过实验室紫外老化降解,微生物降解以及模拟自然条件的自然暴晒和自然掩埋降解后,薄膜的红外羰基指数及分子量的变化;研究了薄膜的羰基指数,分子量随光敏剂种类及含量的变化趋势。 本课题的主要研究结果是:光敏剂FeSt3和光敏剂FeDBC均可光引发LLDPE薄膜发生光催化-氧化反应,致使聚乙烯链段断裂,羰基指数增加,分子量降低,薄膜完全降解,均是优良的光敏剂;相比于含光敏剂FeSt3的LLDPE薄膜,含光敏剂FeDBC的LLDPE薄膜需要较长的降解诱导期,且光敏剂同含量同降解时间的LLDPE薄膜,含光敏剂FeSt3薄膜的降解效果要高于含光敏剂FeDBC薄膜,即光敏活性FeSt3>FeDBC;含光敏剂FeDBC薄膜降解过程中含量不同,降解速率不同,且有拐点出现,可通过控制FeDBC的含量来实现薄膜的降解可控性;模拟自然降解条件,自然暴晒或自然掩埋60d时,薄膜保持使用性能完好,105d时,含有光敏剂的薄膜完全降解,而空白样无变化,表明光敏剂在保证薄膜使用寿命的前提下可以完全降解;紫外老化144h后,含量0.6%的FeSt3薄膜分子量降至一万以下,进入生物分解期,可微生物完全降解;经过生物降解实验,我们筛选出对LLDPE薄膜具有生物降解作用的的微生物是黑曲霉属(Aspergillus Niger);通过生物降解实验发现薄膜出现孔洞,表明经过光降解预处理的薄膜,可由微生物降解。……   
[关键词]:光-生物双降解聚乙烯薄膜;光敏剂;硬脂酸铁(FeSt_3)二丁基二硫代氨基甲酸铁(FeDBC);黑曲霉属(Aspergillus Niger)
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东科技大学2010年