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聚乙烯的生物及光降解改性

2021/7/29 15:18:14 天津日腾飞管业网址:http://www.1hdpe.com/ 点击:


聚乙烯薄膜作为包袋材料、农用地膜以及购物方便袋等,在工业生产及生活中被广泛使用。由于这些薄膜一般都是一次性使用,并且不易分解,对环境造成的污染越来越严重。特别是农用地膜,在土壤中分解很慢,长期使用会影响农作物的产量。世界发达国家对在农业、包装和其他领域内使用的可降解塑料进行了广泛的研究,有些产品已投入工业化生产。目前,聚乙烯的降解主要采用光降解及生物降解的方法进行。 

光降解聚乙烯的制备一般可以采用两条技术途径。一是将对光反应敏感的发色团或弱键引人到高分子键中。通常以一氧化碳或乙烯基酮为光敏单体与乙烯单体共聚,合成含羰基结构的光降解聚乙烯。井以此作为光降解母料,与聚乙烯共混,制备光降解簿膜制品。还可以通过改变共混比例来控制光降解时间。例如,70年代初美国化学家Guillet用PE与乙烯基酮共聚,制得Guillet共聚物,商品名为Ecolyte。第二条途径无需昂贵的共聚工艺,仅在聚乙烯中添加少量的光敏剂、光降解剂和其他助剂等,便可制得较理想的可控光降解聚乙烯产品。例如,80年代中期英国Scott教授和以色列塑料技术大学Gilead博士共同发明了一种二烷基二硫代氨基甲酸铁和镍双组分体系的商用技术,可实现光降解过程的光敏控制,其商品名为Plastigone。 

生物降解聚乙烯的研究主要集中在淀粉-聚乙烯体系,即采用在聚乙烯中添加淀粉的方法来实现,由于淀粉和聚乙烯之间性质差别很大,相容性差,相间结合力很弱,为提高淀粉和聚乙烯共混物的性能,必须改善组分的性质,以提高相容性。在淀粉-聚乙烯体系中,加入具有与聚乙烯相似结构或溶解度参数接近的烯基单体与淀粉的接枝物(如淀粉接枝丙烯酸丁酯,淀粉接枝丙烯酸乙酯、淀粉接枝甲基丙烯酸甲酯丙烯腈共聚物,淀粉接枝丙烯酸等)或其他聚乙烯同系物和界面活性物质(如乙烯-丙烯酸共聚物,EAA),可降低淀粉与聚乙烯之间的界面张力,提高两相界机的粘接力,从而得到稳定、均匀的多相分散体系,使复合材料的力学性能明显提高。此外,进一步将淀粉变性,改善淀粉表面的性质,降低淀粉链间的缠绕性质,提高淀粉在聚乙烯中的分散性,缩小共混体系中各组分之间的性质差异,又进一步提高了共混材料的力学性能。


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