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光—生物双降解聚乙烯薄膜的制备与性能研究

作　者: 王跃平
导　师: 王庆昭
学　校: 山东科技大学
专　业: 应用化学
关键词: 光-生物双降解聚乙烯薄膜光敏剂硬脂酸铁（FeSt3）二丁基二硫代氨基甲酸铁（FeDBC）黑曲霉属(Aspergillus Niger)
分类号: TQ325.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-30
  1.1 降解塑料的定义及评价方法  12-13
  1.2 降解塑料降解机理  13-18
  1.3 可降解塑料的分类及研究进展  18-27
  1.4 本课题的研究内容及意义  27-30
2 光敏剂的合成  30-36
  2.1 光敏剂的作用机理  30-32
  2.2 实验部分  32-34
  2.3 小结  34-36
3 光-生物双降解聚乙烯薄膜的制备  36-43
  3.1 原料和仪器  36-37
  3.2 光-生物双降解聚乙烯母料的制备  37-40
  3.3 含不同光敏剂聚乙烯薄膜的制备  40-42
  3.4 小结  42-43
4 薄膜的光降解性能测试实验  43-55
  4.1 光降解实验  43
  4.2 薄膜性能检测实验  43-45
  4.3 结果与讨论  45-54
  4.4 小结  54-55
5 薄膜的生物降解性能测试实验  55-67
  5.1 实验材料、试剂与仪器  55-56
  5.2 生物降解实验  56-57
  5.3 薄膜生物降解性能检测实验  57-66
  5.4 小结  66-67
6 薄膜的自然降解性能测试试验  67-83
  6.1 薄膜自然降解试验  67
  6.2 薄膜自然暴晒降解性能检测试验  67-74
  6.3 薄膜自然掩埋降解性能检测试验  74-81
  6.4 小结  81-83
7 结论与建议  83-86
  7.1 结论  83-84
  7.2 建议  84-86
致谢  86-87
攻读硕士期间主要成果  87-88
主要参考文献  88-93

光—生物双降解聚乙烯薄膜的制备与性能研究

内容摘要

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