低密度聚乙烯的光降解特性的研究

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1、摘要添加光降解剂型光降解塑料即通过在塑料中添加光降解剂使得塑料具有光降解性能，从而在使用完被废弃后可以在紫外光的照射下发生降解，是一种节能、环保的塑料产品，可应用于地膜及塑料包装等领域。聚乙烯塑料是主要应用于地膜和包装塑料的一种聚烯烃塑料，且其降解性差，因此光降解聚乙烯塑料成为了近年环保塑料的研究重点。本文在前人研究的基础上，探索了将不同光降解剂体系添加到低密度聚乙烯(LDPE)中的光降解塑料的降解特性。选用硬脂酸铁(FeSta)、硬脂酸铈(CeSt4)和硬脂酸共生稀土(ReSt3)三种光降解剂，分别将其以不同配比组成的光降解

2、剂体系添加到LDPE中，首先用扭矩流变仪混合均匀，然后用平板硫化机压制成O．15mm左右的薄膜样片，将此样片放入自制的紫外灯老化箱中光照老化，通过测试不同光照时间的样片的力学性能、羰基指数、分子量、结晶度及样片的表面形貌等，分析不同光降解剂体系的降解特性，找出促进效果优异的光降解剂配方，并分析LDPE光降解的影响因素，提出制备可控光降解塑料的方案。实验结果表明：单一光降解剂体系中，FeSt3为光降解促进性最好的光降解剂；添加此光降解剂的LDPE样品经紫外光照24h后进入老化期，光照约130h后进入脆化期。二复合体系中FeSt3

3、、CeSta复合的光降解促进性最好，CeSta和FeSt3两种光降解剂会发生协同效应，光降解促进效果明显高于两种单一光降解促进效果的简单加和；添加此光降解剂体系(0．2％FeSt3、0．2％CeSta)的LDPE样品经紫外光照16h后进入老化期，光照约78h后进入脆化期。三复合体系中，O．1％FeSt3+0．1％CeSt4+0．1％ReSt3的光降解促进性最好；-i忝加此光降解剂体系的LDPE样品经紫外光照约20h后进入老化期，光照168h后基本进入脆化期。其中ReSt3在添加量较小的情况下跟其他两种光降解剂一起促进LDPE的

4、光降解，而当其添加量大于等于0．3％时，反而会起到光稳定剂的作用，抑制LDPE的光降解。LDPE随着光降解反应的进行，力学性能下降、羰基指数升高、分子量降低，结晶度增大，且样片表面会出现裂纹和孔洞等缺陷。另外环境温度、样片厚度、抗氧剂含量和填料CaC03都会影响LDPE的光降解反应的进程，可通过控制这些因素来制备可控光降解塑料。广东工业大学工学硕上学位论文‘关键词：光降解塑料；LDPE；光降解剂；硬脂酸盐；羰基指数IIAbstractPlastics、析thphotosensitizershowphotodegradablep

5、ropertybyaddingdifferentkindsofphotosensitizers，whichCallbedecomposedundertheultravioletradiationwhenbeingdiscarded．Theyareakindofenergy—savingandenvironmentalprotectionplasticswhicharemostlyappliedtoagriculturefilmsandpackagingmaterials．Polyethylene(PE)isoneoftheim

6、portantplasticsusedinthesearea,which，however,wimpoorphotodegradability．SothestudyonthephotodegradablePEbecomesahottopictheseyears．Basedontheothers’study,thephotodegradablepropertyofthelow-densityPolyethylene(LDPE)withdifferentphotosensitizersystemsWasstudiedinthispa

7、per．FeSt3，CeSt4，ReSt3andtheirmixedsystemsofvariouscomponentswereaddedtoLDPE．LDPEandphotosensitizersweremixedwellbythetorquerheometer，andthenthemixturewaspressedtofilmsamples、析tIlthicknessofabout0．15mmbythecompressionmoldingmachine．Thefilmsampleswereweatheredbytheult

8、ravioletinthehome-madedirradiationbox．Thephotodegradablebehavior-ofdifferentphotosensitizersystemswerestudiedandtheefficientphotosensitize