可生物降解的耐水性塑料薄膜的研制

本文转载自网络，如有侵权，请联络删除：　　可生物降解的耐水性塑料薄膜的研制吴春华i，安鑫南1刘应隆2（1.南京林业大学，江苏南京210037；。昆明理工大学，云南昆明650093）耐水性能良好的可生物降解的塑料簿膜。通过正交实验，确定了制取可生物降解簿膜的最佳工艺条件。该膜的拉伸强度为15.19~17.97MPa，延伸率为72%~151%已抵达和超越GB4456― 84标准；吸水率为36%~61%.随着科学的进步和人们对环境爱护意识的进步，塑料废弃物带来的环境污染越来越受到器重。开发钻研可生物降解的塑料已成为热门课题，特别是淀粉塑料有其作为完全降解塑料的潜在劣势：淀粉在各种环境中都具有完全生物降解才干；塑料中淀粉分子降解或灰化后，造成二氧化碳气体，不会对空气和土壤产生毒害；采取适当的工艺使淀粉塑料产品抵达一次性使用商品材料的机械性能。20世纪70年代，国外钻研和消费了一系列淀粉塑料，如：Mater-Bi、Novon、Ecolan等，天津大学、兰州大学物理钻研所、中国科学院应化所、江西科学院应化所等钻研的淀粉塑料地膜和薄膜已获得了较大成绩。

　　性能测试拉伸强度、延伸率按国家GB1047― 79标准停止测定。每个样品测3~5个纵向、3~5个横向，取均匀值。

　　10cm方块薄膜，于105 *C下枯燥1h，称重，室温下浸入蒸馏水24h，用滤纸吸干外表，称重。每个样品取3 ~5块膜为一组，取均匀值。

　　其中，W为吸水率；Gi为膜的干重；G2为膜的湿重。

　　生物降解埋土法实验详见，将此薄膜埋在土壤中自然降角解3 ~4个月则呈现空洞，1年左右则完全降解。

　　2结果与剖析2.1交联剂、催化剂对膜性能的影响表i硼砂对薄膜机械性能和耐水性能的影响硼砂/g拉伸强度/MPa延伸率％吸水率纵向横向纵向横向%0.210.978.9393.5080.0075750. a）硼砂硼砂用量对薄膜性能的影响见表1.由表1可知，随着硼砂量的增加，膜的拉伸强度逐渐增加，抵达一峰值后又逐渐减少。膜的延伸率也呈雷同的变迁趋势。这是由于硼砂与PVA、淀粉发作交联，使膜的机械性能增加，且硼砂的用量为0.6g时最佳，随着硼砂量的继续增加，参与的硼砂就会使反馈液成凝胶，制膜艰难，制得的膜不均匀，膜的强度和延伸率降低；随着硼砂量的增加，膜的吸水率逐渐减少，到硼砂的用量为0.6g左右，吸水率最小，随着硼砂量的继续增加，吸水率逐渐增大。这是由于硼砂与PVA、淀粉发作交联使膜中的亲水性的羟基减少，因而膜的吸水率减少，随着硼砂量的继续增加，硼砂与淀粉、PVA的交联抵达均衡，过量的硼砂就容易吸收水分，使膜的吸水率增加。因而，参与的硼砂量为0.6g时，制得的薄膜机械性能及耐水性能良好。

　　表2明胶对薄膜机械性能和耐水性能的影响明胶/g拉伸强度/MPa延伸率％吸水率纵向横向纵向横向%1123014.86123.00117.008040216（2）明胶明胶对膜的机械性能及耐水性能的影响如表2.从表2可见，随着明胶量的增加，膜的拉伸强度逐渐增加，抵达一峰值后又逐渐减少。而膜的延伸率随着明胶量的增加而增大。这是因为明胶能与糊化的淀粉及PVA很好的相容，造成一种永恒性的物理环绕纠缠，即网状构造，这种构造有助于膜的机械性能的进步。当参与的明胶量继续增加，反馈液易成凝胶，不宜成膜制得的膜的拉伸强度下降。而膜的延伸率继续增加；随着明胶量的增加，膜的吸水率逐渐减少，这是由于造成网状构造，使膜中的羟基与水接触的时机减少从而进步膜的耐水性。当明胶量继续增加时，由于明胶有一定的吸水性，使膜的吸水率增大，从而膜的耐水性下降。

　　（3）HP型催化剂HP型催化剂对膜性能的影表3 HP型催化剂对膜性能的影响HP型催化剂/g拉伸强度/MPa延伸率％吸水率纵向横向纵向横向%0.620.1019.06124.20112.0275860.从表3可见，当HP型催化剂的量逐渐增加时，fam*scharacters膜的拉伸强度逐渐降低。膜的延伸率逐渐升高到一峰值后又逐渐降低。膜的吸水率逐渐下降。

　　2.2多因素对膜的性能的影响2.2.1正交实验硼砂和明胶对膜性能的影响，以区别三因素影响程度之次重。正交实验结果标明：催化剂HP是影响膜拉伸强度的主要因素，其次是明胶，再次是硼砂。制取拉伸强度较好的膜的最佳优化条件为：硼砂0.8g明胶6g，HP0.8g；硼砂是影响膜的延伸率的主要因素，其次是HP，再次是明胶。制取延伸率较好的膜的最佳条件为：硼砂0. 6g明胶6 gHP1.0g；HP是影响膜的耐水性的主要因素，其次是硼砂，再次是明胶。制取耐水性较好的膜的最佳优化条件是：硼砂0.4g明胶2gHP1.2g. 2.2.2稳定性实验利用正交实验结果，将挑选出的优化条件组合，停止优化组合实验，进一步改善膜的性能。

　　g甲醛10 mL，HP催化剂0.8g，尿素2 g蒸馏水380 mL，明胶6和超越GB4456―84标准。吸水率别离为55%，53%，61%. g，甲醛10mL，HP催化剂1.0g，尿素2 g，蒸馏水380mL，明胶6超越GB4456―84标准。吸水率别离为51%，47%，53%. g，甲醛10mL，HP催化剂1.2g，尿素2g，蒸馏水380mL，明胶2g，硼砂0.4g. 3结论利用芭蕉芋淀粉和HP型催化剂等可制得生物降解膜。通过实验，确定在甲醛、明胶、硼砂交联剂的作用下，可制得耐水性能和机械性能都较好的塑料薄膜。

　　通过正交实验，探讨了交联剂和催化剂对膜性能的影响，得出了要制备各种要求薄膜的最佳条件，并通过稳定性试验得到了验证。