全降解聚乙烯地膜的制备与性能研究

论文摘要

本课题是在当前存在农用薄膜难以收集及降解,高分子材料严重污染环境造成“白色污染”问题的背景下提出的。本课题主要研究内容包括：蒙脱土（MMT）的有机改性及采用水热法原位合成铁蒙脱土（Fe-OMMT）;全降解聚乙烯薄膜的吹塑工艺；全降解聚乙烯薄膜经过实验室紫外老化降解,模拟自然条件的自然掩埋降解后,薄膜的红外羰基指数(CD及分子量的变化；及薄膜的羰基指数、分子量随添加剂种类及含量的变化趋势。本课题的研究表明通过一步水热合成法制得的有机化铁蒙脱土能有效地增大MMT的片层,并可在线性低密度聚乙烯（LLDPE）中剥离,且Fe-OMMT中担载的Fe离子能在剥离的蒙脱土片层上均匀分散。紫外加速老化后,添加硬脂酸铁（FeSt3）和Fe-OMMT的两种LLDPE薄膜,羰基指数均呈增加趋势,而分子量均下降。这表明FeSt3和Fe-OMMT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。分析紫外老化试验中两种添加剂对LLDPE薄膜羰基指数和分子量的影响,可知Fe-OMMT的光降解活性与FeSt3相当,均是优良的光敏剂。户外掩埋120天后,添加1.0% Fe-OMMT的LLDPE薄膜羰基指数增至20以上,薄膜进入衰变期,降解过程明显,分子量急剧下降；添加0.6% FeSt3的LLDPE薄膜羰基指数增至15,薄膜进入分解期,并开始降解。分析户外掩埋试验中两种添加剂对LLDPE薄膜羰基指数和分子量的影响,可知降解活性Fe-OMMT>FeSt3。在掩埋无光照的条件下,Fe-OMMT仍可引发LLDPE薄膜的降解。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 降解塑料的研究背景
• 1.2 降解塑料的研究进展
• 1.3 聚合物/MMT复合材料的研究
• 1.4 本课题的研究内容及意义
• 2 Fe-OMMT的制备
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 小结
• 3 降解聚乙烯薄膜的制备
• 3.1 实验原料与仪器
• 3.2 降解聚乙烯母料的制备
• 3.3 降解聚乙烯薄膜的制备
• 3.4 小结
• 4 薄膜的光降解性能测试试验
• 4.1 薄膜光降解试验
• 4.2 薄膜光降解性能检测
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 小结
• 5 薄膜的自然降解性能测试试验
• 5.1 薄膜自然掩埋试验（ASTM D6400-99）
• 5.2 薄膜自然掩埋降解性能检测
• 5.3 结果与讨论
• 5.4 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 主要参考文献