光、氧化、生物、潮湿多重降解聚乙烯的研究,硬脂酸锰的效果看得到
聚乙烯材料在包装领域中应用广泛,但其性质十分稳定,在自然界中很难老化降解,带来了“白色污染”问题。世界各国都在发展可降解的高分子材料以期解决日益严重的塑料污染问题,如在生物降解塑料方面,根据美国俄亥俄州克利夫兰一份报告显示,全球对生物降解塑料的需求在2013年将达到90万t,届时市场总值将达到26亿美元。
聚乙烯材料的降解研究开始于20世纪70年代的英国,从最初单独使用淀粉、聚乳酸作为生物降解剂,后采用二氧化钛、硬脂酸铁等光降解聚乙烯,到现在发展的光—生物双降解塑料,氧化降解塑料,但它们都仅局限于一、两种降解方法,很多降解不彻底或时间偏长,造成非完全降解。另外降解塑料价格偏高,且受到一定地域限制,很难大规模应用。本文通过加入价格低廉的光、氧化、生物、潮湿四种降解剂对低密度聚乙烯进行完全降解,并研究了各降解剂间的协同降解效果,以达到聚乙烯材料完全降解和降解周期大幅缩短的目的。
1实验部分
1.1主要原材料
1.2主要实验仪器
1.3试样的制备
本实验所用相容剂为乙烯-丙烯酸共聚物(EAA),添加量为6%,润滑剂为EXACT,添加量为0.5%。
第一步:分别确定氧化降解剂和潮湿降解剂的最佳用量:以硬脂酸锰0.5%的用量作为定量,维生素C用量0%、0.5%、1%、1.5%、2%为变量,加入至聚乙烯中,共混挤出,单螺杆挤出机温度为120~140℃;以淀粉8%的用量作为定量,聚乙二醇1000的用量0%、0.5%、1%、1.5%、2%为变量,加入至聚乙烯中,共混挤出。然后注塑成标准样条,分别
放入老化箱中进行老化,注塑机工艺温度为110~130℃,最后测试其性能变化,确定最佳用量。
第二步:将维生素C、聚乙二醇1000、淀粉的最佳用量作为定量,分别加入0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的硬脂酸锰,与聚乙烯共混挤出。然后压延成膜,分别放入老化箱中进行老化,最后测试其性能变化,并计算膜的质量损失率。
1.4性能测试
拉伸性能按照GB/T1040.3—2006和GB/T1040.2—2006进行测试;冲击强度按照GB/T1843—2008进行测试。
使用差式扫描量热仪按照GB/T19466.1—2004测定其结晶度变化;氧化降解模拟测试按照GB/T3512—2001,老化温度选择90℃,老化时间分别为0、2、4、6、8d。
紫外光老化测试按照GB/T16585—1996,试样老化时间分别为0、2、4、6、8d进行测试。
浸水测试:白天温....
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