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碳酸钙/聚乙烯复合薄膜加速老化及应用性能研究

作　者: 黄亦斐
导　师: 许柏鸣
学　校: 南京林业大学
专　业: 家具设计与工程
关键词: 碳酸钙 聚乙烯 加速光降解 包装 环保性
分类号: TQ320.721
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


用1250目碳酸钙粉制作的碳酸钙母粒填充高密度聚乙烯，得到碳酸钙含量为30%和65%的碳酸钙/高密度聚乙烯复合薄膜，通过室内加速老化试验，结合样品结构和性能分析，利用不同走向拉伸试验分析三种薄膜老化后宏观力学性能的变化；利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)的方法分别研究了三种薄膜在紫外加速老化后表面化学成分和表面微观形态的变化。探究了碳酸钙对高密度聚乙烯薄膜的加速光降解性能影响。室内加速降解试验表明，不同碳酸钙含量填充高密度聚乙烯薄膜均随着紫外光照时间的增长而进行老化降解。聚合物随光照时间延长，力学性能逐渐下降；化学结构随光照进行，羰基持续增加。观察表面微观形态，碳酸钙含量为30%和65%的高密度聚乙烯复合薄膜填料均在聚合物中良好分散，降低了体系的粘度，改善体系的流动性，由此可见，表面多孔、内部疏松结构是造成在加速老化条件下分子量下降、发生老化降解现象的主要原因。降解程度是65%碳酸钙填充高密度聚乙烯薄膜＞30%碳酸钙填充高密度聚乙烯薄膜＞高密度聚乙烯薄膜。用65%碳酸钙含量的高密度聚乙烯复合薄膜制成尺寸为460mm×（250+150）mm的背心购物袋，根据GB/T21661-2008和GB/T12025-1989测试高填充聚乙烯薄膜购物袋的各项使用性能。通过对进行试验前观察、漏水性测试和物理性能测试，初步论述了用含碳酸钙65%的碳酸钙/聚乙烯复合薄膜所制的超市购物袋符合国标要求，具有良好的使用性能，但仍有需要进一步完善之处。综合上述实验结果，基于碳酸含量高密度聚乙烯降解过程中羰基指数、力学性能与降解时间的关系，分析其光降解反应机理，并对高填充碳酸钙/聚乙烯薄膜做环保效益和经济效益的分析，为高填充碳酸钙/聚乙烯复合薄膜的产业化和推广应用提供了质量技术支撑和指导。

全文目录


致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-24
  1.1 研究背景与动机  9-11
  1.2 可降解塑料的定义及分类  11-17
    1.2.1 降解塑料的定义  11-12
    1.2.2 可降解塑料分类  12-14
    1.2.3 聚乙烯降解塑料产品的研究现状与推广应用  14-17
  1.3 碳酸钙填充聚乙烯薄膜特点及前景  17-21
    1.3.1 碳酸钙/聚乙烯复合材料特点  17-18
    1.3.2 碳酸钙/聚乙烯塑料国内外发展现状  18-20
    1.3.3 碳酸钙/聚乙烯塑料研究趋势  20-21
  1.4 碳酸钙/聚乙烯复合薄膜人工加速老化的研究方法  21-22
    1.4.1 氙弧灯加速老化  21
    1.4.2 紫外加速老化  21-22
  1.5 本课题研究内容及技术路线  22-24
    1.5.1 研究主要内容  22-23
    1.5.2 技术路线  23-24
第二章 碳酸钙填充聚乙烯薄膜紫外光加速降解及力学性能研究  24-31
  2.1 前言  24
  2.2 实验材料  24-25
  2.3 实验仪器及设备  25-26
  2.4 实验部分  26-28
    2.4.1 室内加速老化降解试验方案  26-27
    2.4.2 力学性能的测试方法  27-28
  2.5 结果与讨论  28-30
  2.6 本章小结  30-31
第三章 紫外加速老化后复合材料表面化学成分变化  31-38
  3.1 傅里叶红外谱图分析法（FTIR）  31
  3.2 实验材料及仪器设备  31
  3.3 聚乙烯降解机理及红外谱图研究复合材料的红外图谱分析  31-37
  3.4 碳酸钙/聚乙烯老化机理  37
  3.5 本章小结  37-38
第四章 紫外加速老化对复合材料微观相形态表征  38-41
  4.1 扫描电子显示镜（SEM）分析方法  38
  4.2 复合材料紫外加速老化后微观形态表征及分析  38-40
  4.3 本章小结  40-41
第五章 碳酸钙/聚乙烯薄膜应用性能测试  41-47
  5.1 前言  41
  5.2 实验材料  41
  5.3 实验仪器  41-42
  5.4 试验方法  42-44
    5.4.1 调节薄膜样品状态和试验的环境  42
    5.4.2 实验前观察  42
    5.4.3 漏水试验  42
    5.4.4 物理性能测试  42-44
  5.5 结果与讨论  44-46
    5.5.1 外观及漏水性实验结果  44
    5.5.2 跌落试验结果分析  44
    5.5.3 热封合性能测试分析  44-45
    5.5.4 落镖冲击试验分析  45-46
  5.6 本章小结  46-47
第六章 碳酸钙/聚乙烯综合性能分析  47-51
  6.1 碳酸钙填充聚乙烯薄膜的环保性能  47-48
    6.1.1 碳酸钙填充聚乙烯薄膜对环境资源的影响  47
    6.1.2 碳酸钙填充聚乙烯薄膜对燃烧性能的影响  47-48
  6.2 碳酸钙填充聚乙烯薄膜的经济效益  48-49
  6.3 本章小结  49-51
第七章 结论  51-53
第八章 展望  53-54
攻读学位期间发表的学术论文  54-55
附录  55-57
  本文有关试验标准  55
  力学性能测试结果  55-57
参考文献  57-58

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 一般性问题 > 产品及检验 > 各种形状制品 > 薄膜
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