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谈降解塑料四

发布时间:2021年08月18日    点击:[0]人次

谈降解塑料(四)

可光降解单体与其他单体的共聚物

作为可光降解单体与其他单体的共聚物如已合成出一氧化碳或乙烯基酮类与相应其他单体共聚的含羰基聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯鄞矣酰胺等光降解塑料,不仅可单独使用,还可以母料方式分别与同类树脂共混,制得各种光限解性塑料,还可通过改变共混比例控制终端产品的降解时间。且一氧化碳含量为1%左右的共聚型聚乙烯、聚丙烯、聚苯忆烯或聚氯乙烯已用于地膜生产,所得地膜在库存时不降解,但在阳光直射下降解。另如加拿大ECOPLASTICS公司用烯烃类单体与乙烯基酮共聚制取称作ECOLYTE的母料,再与同类树脂共混可制作各种可光解产品,其制品包括咖啡杯、牛肉饼合、肉碟、苗圃用棕色地膜等。

光降解塑料与其他聚合物的共混物

光降解塑料与其他聚合物的共混是一种简单易行和适应面广的方法。如可把1.2-聚丁二烯、聚异丁烯、聚异戊二烯等与聚乙烯共混,上述ECOLYTE与同类树脂共混。

加入光敏剂制成的光降解塑料

光每剂是一类易于吸收光线能量的物质,会使非光降解塑料中产生自由基,从而加快该塑料的光降解过程。这一方法有工艺简单、成本较低等优点。故用这种方法生产的光降解塑料占光降解塑料的大部分。

光敏剂有无机和有机化合物两类。

无机光敏剂

作业无机光敏剂主要有铜、锰、铁、钴、镍、铬或铈等过渡金属离子的羟基盐、氧化物、螫合物及络合物等。如硫代氨基甲酸铁、乙酰丙酮铁、二茂铁及其衍生物、辛酸铈、硬脂酸铈及其他硬脂酸盐,以及铁、锌、锰、镍、铯、钴等金属离子的终合物等。此外,碳酸钙等常用无机填料能降低塑料分子之间的作用力,也能促进光到狻H缥夜捎迷诰垡蚁┲屑尤胫刂侍妓岣疲贤夤馕占梁蜕倭勘砻婊钚约量芍频迷?/span>1—4日内降解的地膜,其分解物能促进农作物生长。上述铁、钴、镍和铈等过渡金属离子系化合物是应用最广和最重要的光敏剂,尤其宜用于聚烯烃类光降解制品之中。另外,二硫化氨基甲酸铁和二丁基二硫化氨基甲酸铁在国外已商品生产且已推出二丁基二硫代氨基甲酸铁作光增成剂和二丁基二硫代氨基基甲酸镍或钴作稳定剂的聚烯烃光降解母产。CABOT塑料公司的PE 9323母料是一种有机金属混合物,甚至能在无光照下继续降解,美国AMPACT公司的POLYGRADE是淀粉母料与含铁离子母料的混合物。

有机光敏剂

作为有机光敏剂主要有二苯甲酮,苯乙酮等芳族酮类,六氯丙酮,葸醌,萘和三苯胺等芳族化全物和各种有机过氧化物。这类光敏剂对塑料有不同的选择性,如二苯甲酮和N-溴代琥珀安胺等对聚乙烯和聚丙烯有效,若对聚苯乙烯则效果不好。

经改性得到的光降解塑料

对非光降解塑料进行适当的改性,也可使其具有光降能力。如把聚乙烯薄膜在氧气存在下用电子加速器加以辐照,固能在聚乙烯薄膜中引入氧基团而具有光降解性能,又如在聚乙烯中添加少量石蜡或油酸,能使聚乙烯在紫外线照射下较快地降解。再如,在再生聚乙烯中中入少量低分子聚乙烯和无规聚丙烯,可制得在2~2.5个月内降解的薄膜。

生物光降解塑料

生物光降解兼是既以微生物,又以光降解的塑料。至今为数不多,如有淀粉/聚烯烃/光敏剂,淀粉/低密度聚乙烯/光敏剂,淀粉母料/欣离子系光敏剂等组份配制的各种产品。

综上所述,可得到以下表2所示的研究开发简况:

表2 降解塑料的研究开发概况类别种类商品名和研制单位生物降解塑料生物全分解型微生物 合成

高分子3HB-3HV共聚物

3HB-4HB共聚物

BIOPOL(ICI)

(东京工业大学资源化学研究所)

(日本林原研究所)

天然高分子多糖类(美陆军NATICH研究所)化学合成

高 分 子

聚己内酯

聚乙交酯

聚乙烯醇

α-氨基基酸共聚物

丙烯酸共聚物

聚乳酸

聚酪酸

聚乙烯酯共聚物

聚酯醚共聚物

脂族聚酯尼龙共聚物

TONE(UCC)

(日本学技术研究院,美ECOCHEM)

VINEX(美室气产品和化学品公司)

(UCC)

(瑞士BELLAND公司)

(CARGILL公司)

(PURDUE大学)

(日大阪工业技术试验研究所)

(日工业技术微生物工业技术研究所)

生物破坏型淀粉共混物

聚乙烯/淀粉(<10%)

聚乙烯/淀粉(<10%)

聚乙烯/淀粉(>60%)

聚乙烯/淀粉(>60%)

PE/淀粉/不饱和脂肪酸

聚乙烯/酯/酯化淀粉

聚乙烯/淀粉(<10%)

聚乙烯/淀粉/生物原料

聚苯乙烯/淀粉 (纤维素)

聚乙烯醇系/淀粉(>60%)

POLGLEAN (ADM公司)

ECOSTAR (ST-LAWRENE STARCH)

NOYON(WARNER-LAMBERT)

(FERRUZZI公司)

(COLOROLL公司)

(COLOROLL公司)

POLYGRADELL(AMPACET公司)

(德BATTELE公司)

(PURDUE大学)

MATER-BI(MONTEDISON)

脂族聚酯共混物

聚己内酯/聚乙烯

聚己内酯/碳酸钙

聚己内酯/淀粉

(UCC,日微生物工业技术研究所)

(日生物工业研究所)

(日微生物工业技术研究所)

光降解塑料

乙烯——氧化碳共聚物(ECO)

乙烯基酮系共聚物

聚氧化乙烯系共聚物

Elvax(Du Pont,Dow,UCC,Bayer)

Ecolyte(Ecoplasties,Guillet)

Enviroplastic(PPF公司)

添加光敏剂添加光敏剂

POLYGRADE (AMPACET)

(法CDF,法POPLYANE,BASF PRINCETON 聚合物实验等公司)

(G SCOTT公司)

(俄罗斯工业研究所)

PLASTIGONE (IDEA MASTERS公司)

添加光敏性接枝聚合物Ecolytell(Ecoplastics,Guillet)生物光降解塑料

淀粉/聚烯烃/光敏剂

淀粉/低密度聚乙烯/光敏剂

成分不明

淀粉母料/铁离子类光敏剂

(瑞士PIVAG公司)

(COLURSTYLE公司)

Ecostar Plus(St-Lawrene Starch)

Polygrade III(Ampacet)

降解塑料的应用的回用

全球降解塑料的生产和应用日益增长,如1992年西欧生产的塑料袋和其他薄膜制品的三分之一由降解塑料制成。包装材料尤其是塑料包装材料多数供包装专用,故使用后基本上废弃,若回收和回用不力,会严惩污染环境,因而应用降解塑料是解决这一总是的较好办法,如已用来制作食品包装袋,防湿袋,垃圾袋,咖啡杯,食品包装盒、碟、碗等容器,各种一次性食具,化妆器皿,捆包带等包装用品。此外在农林业中可用作地膜,育苗包装材料、植林用片材和盆、肥料或农药缓释我包囊、外科缝合线、骨接合材料、人体组织缺损垫补材料、节制生育器材、一次性手套等。在日常生活领域内可用来制作海绵、卫生用品、一次性剃刀、种种器皿、容器、食具和各种文娱体育用品等。

由于降解塑料主要藉光照和微生物作用进行降解,故普遍存在条件和时限的问题,国我对生物降解塑料的回用问题研究得较多,比较成熟的是生物学回用法,如有积肥法,采用猪粪等家畜粪便与聚已内酯系塑料混合,可使后者分解成农作物肥料。另发酵法如采用淀粉分解细雨菌和

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