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可降解添加劑降解機(jī)理及主要種類
- 評(píng)論：0 瀏覽：1978 發(fā)布時(shí)間：2006/7/14
- 可降解添加劑降解機(jī)理降解的主要機(jī)理可以是熱降解、光氧化降解、水解降解、化學(xué)降解、機(jī)械降解或是生物降解。
這些降解引起聚合物內(nèi)部的各種反應(yīng)，如隨機(jī)性斷鍵反應(yīng)、交聯(lián)反應(yīng)、側(cè)鏈基團(tuán)脫除反應(yīng)、解聚反應(yīng)、解鏈反應(yīng)和取代反應(yīng)等等。
工業(yè)性開發(fā)塑料降解的目標(biāo)集中到二個(gè)方面，一是從陽(yáng)光或紫外{TodayHot}線（UV）開始，叫作光可降解；一是從微生物，如真菌、細(xì)菌或藻類的生物作用開始，叫作生物可降解。
光降解過(guò)程最終導(dǎo)致塑料中形成大量的暴露出來(lái)的談基（按談基指數(shù)測(cè)出的）。這些談基又轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)大大加快了生物降解。研究表明，當(dāng)談基暴露在外時(shí)，可氧化成核酸。
而氧化成的核酸又很快被微生物代謝成CO2和水。相應(yīng)的添加劑則可通過(guò)這兩種反應(yīng)機(jī)理而加速降解過(guò)程。
生物降解添加劑
加入一種玉米淀粉制造的添加劑，可以促進(jìn)塑料表面生物降解，通常添加劑的加入量是最終產(chǎn)品的 6— 15%（按濃度）。大量生物降解過(guò)程發(fā)生在濃度接近50%的時(shí)候。但是，當(dāng)?shù)矸鄣陌俜直葷舛仍黾訒r(shí)，物理性能也隨之下降了。
淀粉顆粒的結(jié)合是至關(guān)重要的，因?yàn)椋?dāng)聚合物材料埋在適當(dāng)條件的土壤之下，這些淀粉顆粒可促進(jìn)微生物的侵入。
光降解添加劑
加入含有單組分乙烯基甲酮聚合物添加劑，就可加速塑料的天然降解。這種添加劑加到基礎(chǔ)塑料聚乙烯或聚苯乙烯時(shí)，其比例要求為每100份聚乙烯或聚苯乙烯中加5份或更多些添加劑。對(duì)于被要求暴露在室外大約三個(gè)月即開始降解的塑料，采用這種添加劑適宜。
第二種光降解添加劑是一種有機(jī)螫合的金屬鹽，例如硬脂酸鈣或硬脂酸鐵。這類添加劑可加強(qiáng)紫外線作用，使塑料在日光照射下迅速降解。
其它還有辛酸鹽或二苯酮化合物，提供這類添加劑的是以下公司：Enviromer, DOW Chemical， DU Pont， Union Carbide， Ampacet， Princeton Polymer， Atlantic Internal Group和Rhone—Poulenc等等。
第三類光降解添加劑采用的是Scott－Gilead專利技術(shù)。方法是使一種穩(wěn)定劑和一種加速劑混合在單組分母料中。這類添加劑可用于LDPE、HDPE、HMW-HDPE、PP.
這一技術(shù)可以精確地控制光降解反應(yīng)的開始時(shí)間。一旦誘導(dǎo)期（2周至12個(gè)月，時(shí)間不等。其間，薄膜強(qiáng)度不變）結(jié)束，塑料就會(huì)迅速地自動(dòng)加速地發(fā)生不可逆性降解反應(yīng)。母料的最終濃度為2％。這種添加劑在制作農(nóng)用復(fù)蓋膜時(shí)特別有用。此外也可用于制作垃圾袋，肥料袋和零售品用袋。Plastigone Technologies公司供應(yīng)這種添加劑。已經(jīng)被陽(yáng)光激發(fā)了降解反應(yīng)的光降解塑料，在被埋入地下，并有適合的環(huán)境（如水、氧氣和微生物）時(shí)，將會(huì)繼續(xù)進(jìn)行降解。
混合用添加劑
有些制造商把有光降解作用的組分和有生物降解作用的組分（比如，一種有機(jī)金屬贅合物自動(dòng)氧化劑和淀粉顆粒）混合使用，以制成一種降解較快，又不失其物理性能的產(chǎn)品，而使用純生物降解添加劑則會(huì)發(fā)生與之相反的結(jié)果。
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