課程論文高分子及復(fù)合材料工程進(jìn)展-光降解塑料研究進(jìn)展-在線瀏覽
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【正文】 2021 年 12 月 21 日 《高分子及復(fù)合材料工程進(jìn)展》 1 光降解塑料 研究進(jìn)展 摘要 ： 本文介紹 現(xiàn)代塑料概況， 光降解塑料 研究背景、分類及應(yīng)用 ，并簡(jiǎn)要介紹光降解塑料 聚乙烯 的降解機(jī)理及 光降解劑分類及其 影響因素 ，并提出光降解聚乙烯塑料存在的問(wèn)題及發(fā)展前景。 研究 背景 1907 年 ,貝克蘭通過(guò)控制苯酚和甲醛的用量 ,獲得了能轉(zhuǎn)變成熱固性塑料的熱塑性樹(shù)脂一酚醛樹(shù)脂。 1927 年左右開(kāi)始了第一個(gè)熱塑性高分子聚氯乙烯的商品生產(chǎn)。高壓法生產(chǎn)低密度聚乙烯是由英國(guó)公司 ICI 于 1933 年首先從實(shí)驗(yàn)室中研制出來(lái) ,1942 年正式投入工業(yè)化生產(chǎn)。工程塑料的生產(chǎn)是從四十年代開(kāi)始的 ,而以六十年代發(fā)展最快。 隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展 ,塑料材料的應(yīng)用已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門及人民生活的各個(gè)領(lǐng)域 ,和鋼鐵、木材、水泥并列成為四大支柱材料。但由于這些塑料制品難于分解 ,很容易造成地下水及土壤污染 ,妨礙動(dòng)植物生長(zhǎng) ,甚至危害人 類的生存與健康 [3]。據(jù)我國(guó) 2021 年初的調(diào)查 ,廣州市日產(chǎn)垃圾 4300 噸 ,其中廢棄塑料占755 噸 ,而按體積計(jì)算則達(dá)到 三分子一 以上。 廢棄塑料的危害 廢棄塑料的危害主要分為對(duì)景觀環(huán)境的污染和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。其中廢棄的淺色塑料膜、塑料袋、塑料包裝物等被稱為“白色污染 ”。農(nóng)田里的廢棄農(nóng)膜、塑料袋等長(zhǎng)期殘留在農(nóng)田中后 ,就會(huì)影響土肇透氣性 ,阻礙水分流動(dòng)和農(nóng)作物的根系發(fā)育 ,還會(huì)纏繞農(nóng)機(jī) ,影響田間作業(yè) ,長(zhǎng)此下去還會(huì)影響深層土壤 ,使土壤環(huán)境惡化” [6]。而每清除一噸海上垃圾要用去清除陸地垃圾十倍的花費(fèi)。對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō) ,由于塑料制品在動(dòng)物體內(nèi)無(wú)法被消化和分解 ,誤食后即能導(dǎo)致胃部不適、行動(dòng)異常、生育繁殖能力下降 ,甚至死亡。 廢棄塑料的處理方法目前廢棄塑料的回收、處理及利用主要有以下五種方法 [7] （ 1）再生利用與改性利用 （ 2）熱分解和化學(xué)分解技術(shù) （ 3）焚燒的熱能回收 （ 4）掩埋處理塑料廢棄物 （ 5）可降解塑料 隨著當(dāng)今世界 ， 人們環(huán)保意識(shí)的與能源危機(jī)意識(shí)的增強(qiáng) ，越來(lái)越重視可降解高分子材料的研究。因此，本文著重介紹光降解塑料。較低分子量的塑料碎片在空氣中進(jìn)一步發(fā)生氧化作用 ,產(chǎn)生自由基斷鏈反應(yīng) ,降解成能被生物分解的低分子量化合物 ,最后被徹底氧化為 CO2 和 H2O,這種塑料即為光降解塑料。另一種是在高分子材料中添加光降解劑 ,由光分解劑吸收光能主要是紫外線后產(chǎn)生自由基 ,然后促使高分子材料發(fā)生氧化反應(yīng)達(dá)到劣化的目的 ,稱為添加光降解劑型光降解塑料。 這種光降解塑料的優(yōu)點(diǎn)是光敏聚合物在塑料制品中的含量是很少的 ,所以對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)性能、透光性和加工性育撫明顯影響 ,并且由于光敏基是結(jié)合在聚合物鏈上 ,所以不會(huì)析出和滲移 ,降解時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生怪味和毒性物質(zhì)。 共聚合成型 光降解塑料 種類 1) 由光降解單體合成如 1,2丁二烯合成間同聚合物 2) 由光降解單體與烯烴類單體共聚 ,如乙烯 CO、乙烯 乙烯基酮 添加光降解劑型光降解塑料 添加光降解劑型光降解塑料就是在塑料加工過(guò)程中加入少量的光降解劑使之成為光降解塑料。添加光降解劑型降解塑料的生產(chǎn)方法比共聚合成法簡(jiǎn)單 ,成本較低 ,制品加工工藝與普通塑料類似 ,并且同樣具有良好的光降解性能 ,所以具有更為廣闊的應(yīng)用前景。 概況 降解機(jī)理 聚乙烯發(fā)生光降解主要是因?yàn)槲陡叻?
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