光降解塑料评价与分析方法

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1、光降解塑料评价与分析方法文章摘自：天津科技大学，天津300222

2、文章加入时间：2010-04-1511:35:16                                        光降解塑料评价与分析方法                                        赵明旭 王建清                                             （天津科技大学）1引言塑料自六十年代实现大规模生产以来，广泛应用于各行业及人们的日常生活领域中。世界塑料年产量已超过一亿吨，每年废

3、塑料量为2000万吨，倾入海洋的塑料垃圾达数十万吨，由于塑料废弃物大多数为永久性垃圾，因此对环境造成了严重的污染。尤其是由于近二十年我国地膜栽培技术的发展，地膜在农业上得到了普遍应用。尽管地膜的出现为农业生产的丰收作出了重要贡献，但难以回收的地膜碎片，不仅使农田土壤肥力下降，还严重污染了环境，这些负面影响已引起了公众的日益关注。为了解决塑料制品废弃物问题，并减少其对地球环境污染，人们研制并开发了一种既有降解性能的全新塑料品种——降解塑料。因其与环境相容性的可降解（或循环）性能，降解塑料发展非常迅速。美国1987年可降解塑料销售量

4、为2.3万吨，1992年为38.6万吨，2002年年底达88.5万吨[1]，同时，美国、意大利等一些欧美国家甚至禁止或限制使用非降解型塑料，而强制使用降解塑料。降解塑料的研究开发已成为国际热门课题。在美国成立了包括许多大型化工公司在内的“降解塑料协会”，日本也成立了有四十八家大公司参加的“生物分解性塑料协会”，我国从七十年代末开始研究降解塑料，1993年6月在中国塑料工程学会属下，成立了“塑料降解研究会”，标志着我国降解塑料的研究开发踏上了一个新的台阶[2]。由于降解塑料是一类在使用期间具有优异的使用性能，而使用后又能迅速降解而

5、进入自然界的碳循环，或不再对所使用环境造成污染的高分子材料。降解塑料研究开发必须同时把握使用特性和使用后降解性控制的方向。为了推进降解塑料的开发，要求对降解塑料做出定义并开发试验评价方法。美国ASTMD883-93把降解材料分为可降解塑料、可生物降解塑料、可光降解塑料、可水降解塑料、可氧化降解塑料等，并为其下了定义，定义如下：（1）降解塑料：一类在特定环境条件下，其化学结构经历重大变化，并造成某些性质丧失，这些性质的变化，可通过适合塑料和应用标准试验方法，在决定它的分类的一个阶段期间中测定的塑料。（2）生物降解塑料：一类由自然界

6、存在的微生物，如细菌、霉菌和藻类的作用引起降解的降解塑料。（3）光降解塑料：一类曝露于阳光或其他强光源时，构成的聚合物和其他有机物发生降解的塑料。（4）水解降解塑料：一类由于水解作用而发生降解的塑料。（5）氧化降解塑料：一类由氧化引起降解的塑料。（6）环境降解塑料：一类曝露于环境条件下，如阳光、热、水、氧、污染物质（尤指工业废气）、微生物、昆虫和动物，以及机械力（风、砂、雨、交通车辆）等联合作用下发生降解的塑料。[3][NextPage][/NextPage]易降解高分子材料主要有3种类型：光降解型，生物降解型，光/生物双降解型

7、。本文研究的是光降解型塑料。光降解塑料能达到较好的降解性和可控性，而且方法简便，价格便宜，光降解塑料技术相对来说也比较成熟，因此得到一定的应用，就目前及将来而言，光降解塑料都会占据着重要的地位。但是光降解塑料在降解彻底性上还存在一定问题，有待进一步解决。国外光降解塑料早在七十年代便开始了研究开发，其生产及应用也已有十多年的历史，主要应用于饮料罐提环，垃圾袋，地膜等领域。国内光降解塑料的研究亦开展较早，从事的单位也较多，技术相对也比较成熟，应用上根据国情出发，主要进行地膜的开发。[2]本文主要介绍的是光降解塑料的试验评价及分析方法

8、。2光降解塑料的试验评价及分析方法塑料在自然环境中降解时，受到地理位置不同、季节和气候的变化、阳光照射强度和时间、环境中微生物的种类和数量等许多因素的影响，情况十分复杂。可降解塑料的光降解试验是测试塑料在光照条件下的降解性能，它是决定光降解塑料和光—生物双降解塑料使用特性的重要步骤。以非降解塑料作为对照样，利用自然气候曝露试验对可降解塑料在自然环境下的光降解性进行测试。同时，为缩短降解试验时间，使试验条件更加稳定、分析结果更具重现性和可比性。[4]可降解塑料试验方法有实际曝露试验和实验室加速试验两种。2.1实际曝露试验根据实际环

9、境条件下进行的曝晒试验。2.1.1塑料自然气候曝露试验塑料自然气候曝晒试验是将塑料试样置于自然气候环境下曝晒，使其经受日光、温度、氧等气候条件因素的综合作用，通过测定其性能变化来评价塑料耐候性的方法，此法可用于各类塑料降解性评价。试验方法及结果记录按GB3631