（材料學(xué)專業(yè)論文）聚碳酸亞丙酯層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料老化與降解性能的研究.pdf

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 聚碳酸亞丙酯 p p c 是由二氧化碳和環(huán)氧丙烷聚合而成的一種生物可降解 高分子材料 它的合成利用了造成 溫室效應(yīng) 的二氧化碳 其推廣應(yīng)用對(duì)環(huán)境保 護(hù)有著重大的意義 但是p p c 較差的力學(xué)性能和熱性能在很大程度上限制了其 使用 本文通過(guò)與有機(jī)化蒙脫土 o m m t 和有機(jī)化累托石 o r e c 熔融共混 的方法 制備了p p c o m m t 和p p c 0 r e c 納米復(fù)合材料 關(guān)于p p c 層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的老化和降解的研究尚未見(jiàn)報(bào)道 本文 通過(guò)加速老化實(shí)驗(yàn) 研究了p p c o m m t 和p p c o r e c 納米復(fù)合材料的熱氧老化 性能 通過(guò)加速生物降解實(shí)驗(yàn) 研究了p p c o m m t 和p p c o r e c 納米復(fù)合材料 的生物降解性能 在不同溫度下研究了p p c o r e c 納米復(fù)合材料的胺解性能 熱氧老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 有機(jī)粘土可以改善p p c 的熱氧老化性能 p p c o m m t 和p p c i o r e c 復(fù)合材料對(duì)力學(xué)性能的保留率明顯高于純p p c 這歸 因于o m m t 和o r e c 的層狀結(jié)構(gòu) 這種層狀結(jié)構(gòu)在老化時(shí)有效的阻礙了氧氣向 試樣內(nèi)部擴(kuò)散 生物降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 有機(jī)粘土對(duì)p p c 生物降解的影響因粘土含量的不 同而變化 當(dāng)粘土含量較高時(shí) 粘土可促進(jìn)p p c 的降解 而當(dāng)含量較低時(shí) 粘 士叉會(huì)減緩p p g 韻降解一 胺解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 o p e c 可加速p p c 的胺解 溫度或是o r e c 都可影響 薄片胺解的模式 常溫下 p p c 薄片的降解在其內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生 低溫或 有o p e c 存在時(shí) 降解主要在薄片表面進(jìn)行 這跟n h 3 能否通過(guò)薄片表面滲透 到內(nèi)部有關(guān) 關(guān)鍵詞 聚碳酸亞丙酯 納米復(fù)合材料 熱氧老化 生物降解 胺解 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t p o l y p r o p y l e n ec a r b o n a t e p p c i sab i o d e g r a d a b l ep o l y m e r i cm a t e r i a lw h i c hi s c o p o l y m e r i z e df i o mc a r b o nd i o x i d ea n dp r o p y l e n eo x i d e s i n c ec a r b o nd i o x i d ei sa k n o w ng r e e n h o u s eg a s t h ea p p l i c a t i o no fp p ci ss i g n i f i c a n to nt h ee n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n b u tp o o rp r o p e r t i e ss u c ha st h e r m a ls t a b i l i t ya n dm e c h a n i c a lp r o p e r t y e x h i b i t e db yp p ch a v el i m i t e di t s p r a c t i c a la p p l i c a t i o n i nt h i sp a p e r p p c o r g a n o p h i l i cm o n t m o r i l l o n i t e o m m da n d p p c o r g a n o p h i l i cr e c t o r i t e o p e c n a n o c o m p o s i t e sw e r ep r e p a r e db ya m e l tb l e n d i n gm e t h o d s t u d yc o n c e r n i n gt h ea g i n ga n dd e g r a d a t i o no f p p c i sn e v a r e p o r t e d i nt h i sp a p e r t h et h e r m a lo x i d a t i v ea g i n go fp p c o m m ta n dp p c o r e cn a n o c o m p o s i t e sw a s i n v e s t i g a t e db yt h e a c c e l e r a t e da g i n gt e s t b i o d e g r a d a t i o no fp p c o m m ta n d p p c o r e cn a n o c o m p o s i t e sw a si n v e s t i g a t e db yt h ea c c e l e r a t e dd e g r a d a t i o nt e s t a n d a m i d o l y s i so f p p c o r e cn a n o c o m p o s i t e sw a si n v e s t i g a t e da td i f f e r e n tt e m p e r a t u r e t h er e s u l t so ft h e r m a lo x i d a t i v ea g i n gs h o w e dt h a tt h ea g i n gp r o p e r t i e so fp p c w e r eo b v i o u s l yi m p r o v e db ya d d i n go m m ta n do r e c t h er e t e n t i o no fm e c h a n i c a l p r o p e r t i e so fp p c o m m ta n dp p c o r e cn a n o c o m p o s i t e sw e r eh i g h e rt h a nt h a to f p u r ep p ca f t e rt h e r m a lo x i d a t i v ea g i n g t h ei m p r o v e m e n tc a nb ea t t r i b u t e dt ot h e l a y e r e ds t r u c t u r eo fo m m ta n do p e cw h i c ha c t sa sb a r r i e r s r e d u c i n go x y g e n d i f f u s i o nt h r o u g ht h es a n a p l e sd u r i n gt h ea g i n g t h er e s u l t so fb i o d e g r a d a t i o ns h o w e dt h a tt h ee f f c c to fo m m ta n do p e co n d e g r a d a t i o nw a sd e p e n d e n to nt h ec o n t e n to ft h ec l a y t h ec l a ya c c e l e r a t e dt h e d e g r a d a t i o nw h i l et h ec o n t e n to f t h ec l a yw a sh i g h e r a n dd e p r e s s e dt h ed e g r a d a t i o n w h i l e 也ec o n t e n tw a sl o w e r t h er e s u l t so fa m i d o l y s i ss h o w e dt h a to p e ca c c e l e r a t e st h ed e g r a d a t i o no fp p c a tt h er o o mt e m p e r a t u r e t h ef i l m so f p u r ep p cw e r ea m i d o l y s e do nt h es u r f a c ea n d i n s i d e w i t l lt h ep r e s e n c eo fo r e co ra tal o w e rt e m p e r a t u r e a m i d o l y s i sw o u l d i l 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 p r o c e s sm a i n l yo i lt h es u r f a c eo ft h ef i l m s i tw a sd e p e n d e n to i lt h ep o s s i b i l i t yt h a t n h 3p e n e t r a t e st h ef i l m sf r o ms u r f a c et oi n s i d e k e y w o r d s p o l y p r o p y l e n ec a r b o n a t e n a n o c o m p o s i t e t h e r m a lo x i d a t i v ea g i n g b i o d e g r a d a t i o n a m i d o l y s i s n l 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明 所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究 成果 盡我所知 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外 論文中不包含其他 人已經(jīng)發(fā)表的和撰寫(xiě)過(guò)的研究成果 也不包含為獲得武漢理工大學(xué)或其它教育 機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料 與我一同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn) 均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意 研究生簽名 封星 盛日期 2 q q 五6 關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明 本人完全了解武漢理工大學(xué)關(guān)于保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 即學(xué)校有權(quán)保 留 送交論文的復(fù)印件 允許論文被查閱和借閱 學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕?部分內(nèi)容 可以采用影印 縮影或其他復(fù)制手段保存論文 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 研究生簽名 劉慧 船師簽名 徘期 巡 武漢理工大學(xué)壩士學(xué)位論文 第1 章緒論 1 1 聚合物廣耬狀硅酸簸納米復(fù)食材料及其研究進(jìn)展 常用豹屢炊硅酸鹽包攢鼗聰 累孛羲蓐 蛭石 澍嶺 和皂土譬具有層狀 箍梭靜無(wú)輥天然礦耱 這釋硅酸盞資添警富 傍纛爨德 是聚臺(tái)秘王建孛零焉 的填料 l 針附層狀硅酸赫特殊的層狀縭構(gòu) 利用表戚改性和納米飄合技術(shù)可 使層狀硅酸鹽盒部或部分以單晶層狀態(tài)分布于聚合物弒質(zhì)中 提商聚合物基體 熟備壤經(jīng)麓 實(shí)蠛垂蔽硅酸楚鑫黃統(tǒng)熬髂雙壤耨裹功能壤麓匏轉(zhuǎn)健 翳辯篡搜 硅酸盆片層的囂g 經(jīng) 不可懣健和納米尺寸效應(yīng)賦予聚合物以新的功能 在力學(xué) 憔能 熱穩(wěn)性 導(dǎo)電性 阻隔性能等諸多搟筒得到提高和改善 2 1 早猩六十年代 b l u m s t e i n i 別麓糖層聚舍法剃餐了聚乙烯鏊挺駘 蒙脫土納卷復(fù)倉(cāng)材料 直到 1 9 8 7 年露奉率匿公霹擐導(dǎo)了鼴龍g 層獲穗酸藏縭來(lái)復(fù)食耪耱翡霞孬豫麓 p l s 蘩 洙復(fù)合材料才引起各國(guó)的廣洮關(guān)注 3 l 目前 p l s 納米凝含材料褥委 拔多的研究 期成用 并由此制備出一批具有特殊性能的新型材料m 1 1 1p l s 納 復(fù)合材辯的潮備 p l s 納米熊侖糖載豹鍘薔根據(jù)復(fù)合豹過(guò)程的不同 w 戡將插層復(fù)合磐為兩大 類嘎 1 單體原餓聚合 聚合物單體先分散 搦滕進(jìn)入層狀礁酸鹽片層中 然后原位聚會(huì) 利用聚 合輯藪塞夔犬蹙熱競(jìng)覆硅酸鼓冀蓑窩豹蓐套力 夔冀副蔫 獲囂鐨建靛鹽囂星 鴦聚合鈁驀體戳縮米尺度耦嫠合 2 聚合物插層 聚舍物以熔融 溶液或乳液狀態(tài)與璐默硅駿鹽混合 剩羯力純學(xué)或熱力化 繁佟震蓑愛(ài)靛醛酸鎣囊離戒納米霞度魏囂瑟并緣鴦努熬在聚合秘基體孛 由予 單體或聚合物插入了層狀磁酸鹽片層之間 使得粘土的層間距增大 片層之間 的作用力減小 當(dāng)小到一窺的程度 硅凝鹽的層狀結(jié)構(gòu)也就不復(fù)存猩 而被剝 籬成犖元冀瑟 肇元冀曩翁麓努鼗在聚合鍵基葵孛 艇實(shí)現(xiàn)7 蹇分子粵鏊 曩 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 鼷狹硅酸薤在縭米尺度土懿復(fù)合 裁備馥睫能優(yōu)暑豹納張復(fù)合榜辯 1 1 2p l s 納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu) 經(jīng)插層劑處瑾的粘土的結(jié)構(gòu)和表面德成發(fā)生了變化 在聚合妨巾的形態(tài)也 發(fā)生了相應(yīng)的變化 圖1 1 中給出t p l s 納米復(fù)合材料和p l s 復(fù)合材料的不同的結(jié) 構(gòu) 其中曲線4 弋表聚合物基體 片狀物代發(fā)秸土的片艨斷面 圖a 為未經(jīng)處理的 贛毫在聚合物巾豹分散形態(tài) 冒覓秸 數(shù)豢集態(tài)分散予聚合耱基體審 和聚合 物接觸的面積小 不能達(dá)到有機(jī)的結(jié)合 圖b 為插層型納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意 圈 聚合物插髏進(jìn)入粘土片層間 粘土艨間距雖有所增大 但片層仍保持原來(lái) 豹麓旁縫攙 黻鍘了裹分予鏈戇運(yùn)動(dòng) 瑟強(qiáng)c 剝襄墼續(xù)寒復(fù)會(huì)季 鶼孛旗主豹片層 結(jié)構(gòu)完全被打亂 以單元片朦形態(tài)無(wú)規(guī)則分散在聚合物基體中 粘土片層和聚 合物實(shí)現(xiàn)了納米尺度的均勻混合 不但使得接觸面積太大增大 而且高分子鏈 仍可以在層外空間自由運(yùn)動(dòng) 不冠的結(jié)構(gòu)使鐸它們具肖不同豹性能 有著不同 靜掰途 插層黧納米復(fù)合耪奉幸可 笮為各囪髯毪戇功髓零砉辯 兩副瓷愛(ài)縮米復(fù)會(huì) 材料具有很強(qiáng)的增強(qiáng)效應(yīng) 照理想的強(qiáng)韌性材料 a 末處理粘土 氆 螽罄鍪糕土 斌漢理工大學(xué)硬士學(xué)位論文 c 剝離型糕土 圖1 1 聚合物 粘土納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖 1 1 3p l s 納米復(fù)合材料的性能 作為結(jié)構(gòu)材料 聚合物療瞞士納米復(fù)合材睪率的物理力學(xué)性能與常規(guī)聚合物基復(fù) 合材料相比 雙有如下優(yōu)點(diǎn) 6 j 1 比傳統(tǒng)聚合物體系綴量輕 只需艨量分?jǐn)?shù)很少靜填辯即具露綴裹豹強(qiáng) 度銹往及隘隔餓艇 2 p l s 納米復(fù)合材料具有優(yōu)良的熟穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性 3 力學(xué)性能有望優(yōu)于纖維增強(qiáng)聚合物體系 因?yàn)閷訝罟杷岷湛梢栽诙S 秀淘土莛到壤濺終蘧 無(wú)羲特豫熬層匿姓遴 4 納米鬢含材料膜因硅酸鹽片層平面取向 因此有優(yōu)異的阻隔性能 有 可能取代聚合物金屬箔復(fù)合 且容易回收 1 1 4p l s 縭 復(fù)合材辯豹應(yīng)角及裁豢 p l s 納米簸合材料具有 般工程塑料所不具備的優(yōu)異性能 屬于淄科技新型 材籽 由子納米粒子尺寸小于可見(jiàn)光波長(zhǎng) 納米塑料駐示出良好的邋明發(fā)和較 離豹斃澤度 部分榜辯的穗壤往是荑銹豹2 7 倍 銹鐵的7 倍 聚合鎊 旗主編米復(fù) 龠材料具有優(yōu)辨的綜合性能和廣闊的應(yīng)用前景 可以廣泛應(yīng)用于航空 通訊 食品包裝等領(lǐng)域 7 1 在未來(lái)的2 0 年 納米綴復(fù)合材料的使甩將對(duì)汽車嫩產(chǎn)產(chǎn)生重 要影璃 這耱羧零愛(ài)帶來(lái)懿緞毅攙裹將饕致誨多汽車幫終憨更藜換錢(qián) 與一般 微觀復(fù)合材料稽比 含有少麓粘土的納米握料表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合掛能 因此 它們比常規(guī)填充復(fù)合材料耍輟 良好的性能組合 簡(jiǎn)單的加工工藝和低廉的價(jià) 格使 譬納米鏨辯在各靜離性麓警材 汽攀及楓械零部銼 電子和電器部傳等領(lǐng) 域中有廣泛的疲用前景 蜀辯 其有優(yōu)黲騅隔往琵匏縭米整章毒在食赫特別是哮 3 武漢理工大學(xué) 顢士學(xué)位論文 灞罐裝 魔類霸奶酪利晶鵑畿裝耪餐市場(chǎng)上潛力巨大 1 2 聚碳酸駐丙酯 層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料研究進(jìn)展 l 2 1 生物胃降辯聚穰酸遙丙醮 聚碳酸亞丙酯 p p c 題二氧化碳與環(huán)氧丙烷在一定的催化劑引發(fā)下通過(guò)陰 褰予囂整聚合囂褥囂囂均聚鎊 二氧托碳熟零l 蘑 甄裁減輕遮球遺象效應(yīng) 還 能擺脫對(duì)目益減少的石油產(chǎn)懿的依賴 懲一種極有發(fā)展前途的新一代高分子材 料 p p c 是生物可降解的材料 它可在某種程度上緩解 白色污染 問(wèn)題 是一種 綠色環(huán)保材料 p p c 的結(jié)構(gòu)如下所示 七 吲 一軸捌0 岳 1 2 2 聚碳酸邋兩酯 層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料 聚碳酸豫丙酯 p p c 為生物可降解塑料 但由予對(duì)熱敏感 加之較差的 力學(xué)性能 限制了它的使用范圍 利用p p c 制備p l s 納米復(fù)合材料 可以明顯改 蓑p p c 夔力學(xué)魏戇蠢熱牲魏 有關(guān)累托石敬牲聚碳酸囂瓣蘸戇臻究纛零 累托磊 掇離了p p c 的熱分解溫度 試樣在達(dá)到5 失重時(shí)的溢度比純p p c 掇離了2 5 3 0 而通過(guò)此種方法p p c 的力學(xué)性能也得到了很大的提高 拉伸強(qiáng)度提高了 2 2 8 6 抗沖贅強(qiáng)度則提離了4 8 5 8 孵明 另有研究表明 經(jīng)有機(jī)化袋脫土改性 纛 p p c 靜熬穗縫存了綴露麟懿改善翻 1 3 高分子材料及p l s 納米復(fù)合材料的熱氧老化研究概述 嵩分子零砉瓣戇老鑊二 楚獾嵩分子耱辯線潮晶在麴滋 貯存或緩瘸遂程孛 出于受熱 光 氧等外界因索的影響使蕻發(fā)生物理或化學(xué)變化 使性能逐漸下 降的現(xiàn)象 蘧羞耪瓣老化豹進(jìn)行 鬻勢(shì)毒一些羚戲表現(xiàn) 磐長(zhǎng)辯凌貯存靛麓分子材瓣 黛軟 發(fā)粘 融現(xiàn)斑點(diǎn)等 函材料的品種不同 制品所處的老化環(huán)境不同 它 們的老化現(xiàn)象的外觀表現(xiàn)也是多種多樣的 最常見(jiàn)的外觀變化是 變軟 發(fā)粘 交硬 變脆 徽袈 發(fā)霉 失光 變色 粉他等 隨簧外觀的變化 制品的實(shí) 麓健麓逐灝交豁 攀表現(xiàn)梵羰凄降低 彈經(jīng)游失 毫縫緣往下降秘囂季塞毪降低 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 簿 無(wú)論是籜麟變純還是餒能變純 其實(shí)冀是因?yàn)樨S季辯在老位過(guò)羧審發(fā)生了結(jié) 構(gòu)變化 經(jīng)研究表明 高分予材料在老化過(guò)程中分子結(jié)構(gòu)可以發(fā)生如下幾種類 型的變化 分子鏈降解 分子鏈之間聲生交聯(lián) 患鏈或側(cè)鏈的瀲性 因材 秘菇暈孛及老純祭 睪戇不霹 耱糕分子綏擒豹交往氌不一樣 癸蕊熬襲魂龜苓盡 栩簡(jiǎn) 1 3 1 老化的艨因 高分子材料老化的原因 分為內(nèi)因和外因 內(nèi)困主要是材料本身的結(jié)構(gòu)狀 態(tài)和配合體系中各組分的性質(zhì) 比例等 外因是指外界的環(huán)境因素包括物理因 豢 化學(xué)因素釉生物因素等 1 3 1 1 內(nèi)部因潦 高聚物材料的老化內(nèi)因來(lái)自以下幾個(gè)方面 1 嘉聚貔本雋分子結(jié)稼志存在熬一驁弱點(diǎn) 高分予是融許許多多相閹的鏈節(jié)組成 而高聚物的穩(wěn)定性取決于其鏈節(jié)結(jié) 構(gòu) 這也是不同高分子材料其老化的難易程度亦不同的根本原因 商聚物鏈結(jié) 構(gòu)串的內(nèi)容包攢不規(guī)則結(jié)構(gòu) 常稱為主鏈的弱點(diǎn) 分予爨 分子量分稚 支化度 奎錈魏整度等 其孛 不藏粼結(jié)褥翔支鑣 雙鍵 壤蘩等 對(duì)檬辯豹老億影豌 很大 弱點(diǎn)在外因的作用下 會(huì)成為材料的起始活性中心 導(dǎo)致老化的發(fā)生發(fā) 展 如支鏈和雙鍵是聚乙烯鏈結(jié)構(gòu)上的擻要弱點(diǎn) 它們的存在也是聚乙烯容易 老銫戇主要原瓣 2 諱 造過(guò)程中弓l 迸高聚物中的一些新弱點(diǎn) 在聚合 厝處理和成趔加工過(guò)程中 高聚物因受到熱 空氣和機(jī)械力的作 爝 分子結(jié)構(gòu)中還會(huì)產(chǎn)生一魑氧化結(jié)構(gòu) 如羰基 過(guò)氧化物等 它們是新的老化 弱杰 對(duì)蔫聚秘豹穩(wěn)定經(jīng)鴦薰要影確 3 其他組分存在的一些弱點(diǎn) 在生產(chǎn)過(guò)程中 根據(jù)不悶的用途 常滯添加其他助荊 如增塑劑 填充劑 溺瀅裁 曩鼗測(cè)等 羞選瘸不當(dāng) 有些 黧會(huì)健進(jìn)毫努予糖料豹老純 1 3 1 2 外部因綮 終界環(huán)境巾能使聚合物老化的因素很多 最重要的是氧 在一定的溫度條 轉(zhuǎn)下 聚合物發(fā)生氧純 誨多聚合耪在秘當(dāng)詆贅瀑囊下裁麓大囊笈囊氧純 每 武漢理工大學(xué)頸士學(xué)位論文 氧靜反應(yīng)是大多數(shù)聚會(huì)魏材辯在捷秀條籜下劣琵酸壞鼴主要琢透 葵串逮龜疆 作為氧的形態(tài)之 的臭氧對(duì)聚合物成分的作用 熱是促使鬻合物老化的又一重要因紫 聚合物對(duì)槳些能量形戲的吸收能夠 攀l 發(fā)鬟麓蘧箕劣憑反應(yīng) 燕戇熬暖襞是聚合耪在囊空葳壤蛙環(huán)凌率熬解熬主要 閡素 熱能無(wú)論在有無(wú)他學(xué)反應(yīng)物存在的條件下 都髓促使聚合物戴億反應(yīng)靜 避行 各種類趔的聚合物的老化與溫度都肖著很強(qiáng)的依賴關(guān)系 太強(qiáng)是迄是影響毒聚攜糖辯老純匏童要夕 霞之一 紫努線對(duì)誨拳亳勢(shì)子材 鵜的蔽囂毽狠文 它篷甥新誨多囊聚穆麓分子鏈或蠢萼l(xiāng) 發(fā)其發(fā)生光袈純爰痊 黼紅外線對(duì)商聚物亦起重驟影響 因?yàn)椴牧衔占t外線后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?熱能夠 加速材料豹老他 在舞器舔轆孛 農(nóng)霹麓速耱糕懿老耗也起著重要終蘑 荬表蕊形式為簿拳 潮灄 凝露等 在分子結(jié)構(gòu)中含有可水解纂匿 如酰胺基 酯基 縮聚基等 的 商聚物 在水的作用下 往往會(huì)發(fā)生水解反應(yīng) 若這畿基團(tuán)在大分予的主鏈上 農(nóng)鱗復(fù)疫熬縫聚將導(dǎo)致醞鏈 譬 起茲理力學(xué)蛙能懿下降 1 3 2 熱氧老化反應(yīng)的機(jī)理 熱羲老紜反建是垂壹鍪逡鑊霞瘟 愛(ài)凌是蠡羲鏷純過(guò)程 鏨避戴純耪熬形 成與累積超到了自動(dòng)催純佟耀 自由基連鎖反應(yīng)最終娃鏈降鰓或交聯(lián)麗終止 r h ir 十h r h 0 2 袋 牛h o o 增長(zhǎng) r 0 2 r o o r o o r h r o o h r r o o h o r o h o r o 十r h 晰r o h 士r h o 十r h 冀p 終止 r o o 十r o o r o o r 十0 2 要 r r r r o o r t 啼r o o r 6 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 3 3p l s 納 復(fù)合材糕熱氧老純盼研究 p l s 納米籀含材料的老化豹報(bào)道表明 力層狀硅皴箍的如入明鼴提裹高分 子專砉糕夔穩(wěn)定毪 在轟癸予耱辯老稼過(guò)疆串 惹獲硅酸楚懿垂獲鱔擒髭夠毒效 由句阻礙氧氣向材料的里層擴(kuò)散 從而延緩了材料的熱老化 改善了材料的老他 性能 另外 由于層狀硅酸熊的層狀結(jié)構(gòu)對(duì)材料的保護(hù)作用 材料的熱性能也 髓顯竣莓 熬洚簿淫囊?guī)头侄阕潭扔诧@舞手縫離分子耪辯 1 4 高分予材料及p l s 納米復(fù)含材料生物降解性的研究概述 1 4 1 毒分子材攀 生黎降簿瓣試標(biāo)灌 生物降解性離分子材料的發(fā)展歷史避比較短 對(duì)其降解性的試驗(yàn)評(píng)價(jià)尚缺 芝統(tǒng)一舞蠡壤 t 9 9 0 年戳采關(guān)手生茲跫解整秘夔囂舔會(huì)議每年在美國(guó) 獲巍 目本三地舉幸亍h 研 國(guó)際標(biāo)濰他組織 i s o 和一些國(guó)家楣關(guān)梳梅分剮建立了一些 模擬自然條件的標(biāo)準(zhǔn) 如己發(fā)布的五個(gè)i s o 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 麓圖的a s t m 日本的j i s k 德強(qiáng)熬d 標(biāo)準(zhǔn)等p 翹 i s o a s t m j i s k 這三個(gè)棣準(zhǔn)穗是囂氧條終下豹測(cè)試 標(biāo)準(zhǔn) 瑟 盔淡氯襲籜下塑辯謄耪蹲簿筏盼浮徐方法辮處予標(biāo)準(zhǔn)證草案除段 我 豳目前除已制定的包裝用降解聚烯烴薄膜 g b t 2 4 6 1 1 9 9 9 一次性可降解餐 飲具降解性自 試驗(yàn)方法 g b t i 0 0 6 2 1 9 9 9 等少數(shù)幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)外 其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 還楚于舞究魏段 1 4 2 試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法 1 4 2 l 主堙試驗(yàn)法 土埋法可分為室外和擻內(nèi)兩種 此法是將塑料在自然界的土壤濺人工制備 的標(biāo)準(zhǔn)土壤中蠼藏一定對(duì)婀囂取出 通道測(cè)定試樣失鐾或借助現(xiàn)代化分褥手段 懿顯該凌 s e m f t i r n 秘v l r x 毒 線褥瓣 競(jìng)毫予髓譜 船s 等溪溪試樣 張洞 脆裂等外觀的變化以及試樣結(jié)構(gòu) 分子量及萁分布的變化錈來(lái)評(píng)價(jià)塑料 的生物降解餓 室外試驗(yàn)融予受環(huán)境溫腱 濕度等因潦的影響 熬復(fù)性差 室 內(nèi)試驗(yàn)善不j c 壹微生饕吳趣培養(yǎng)耍 霆麓較長(zhǎng) 零警 壤法存在轉(zhuǎn)釋繇壤 堡其操 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 僚簿肇 過(guò)程接近自然降解 蠢藤羹被廣泛用作塑釋愛(ài)秘降解毽靜評(píng)贊方法 2 0 2 2 1 4 2 2 特定酶降解試驗(yàn)法 此法是在 定溫度下 將試樣加刮一定p h 值的特定酶溶液中 邋過(guò)測(cè)定一 定時(shí)間內(nèi)溶液中總碳量或生化需氧量 b o d 的增加或c 0 2 的釋放爨蔣來(lái)評(píng)價(jià)試 樣的生物降船性 最近幾年 越來(lái)越多的研究者采用測(cè)定c 0 2 釋放鷲作為塑料生 物酶解往靜諤徐方法 2 3 1 由t c 0 2 釋放囊蜀童接愛(ài)蘸徽囊物分解懿俄澎終產(chǎn)魏 其定量意義較強(qiáng) 李云政等人淵通過(guò)間接測(cè)定c 0 2 釋放凝建立了一種程可控條件 下測(cè)定塑料生物降解性的評(píng)價(jià)方法 為我豳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的確定奠定了一定的基礎(chǔ) 爨憩法豹浹點(diǎn)怒苓戇逡蹤試羧過(guò)程憨洚簿巾愆產(chǎn)物 1 4 2 3 生物體內(nèi)試驗(yàn)法 用于醫(yī)學(xué)的生物降解材料要求具有生物相容性 使用后可逐漸自行消失 這藏需要進(jìn)露塞貔彝內(nèi)靜降瓣試驗(yàn) 方法楚將試樣擦入動(dòng)甥薅疼 定頹取凄 觀察重量 結(jié)構(gòu) 分子量及藏分布等的變化來(lái)確定材料在生物體內(nèi)的降解情況 肚5 1 1 4 2 4 力學(xué)瞧縫試驗(yàn)法 通過(guò)測(cè)定魍料樣品在試驗(yàn)前后力學(xué)性能的變化 如測(cè)定其伸長(zhǎng)率 拉伸強(qiáng) 魔 沖擊強(qiáng)度鋒的變化 并匈非降解塑料樣品作對(duì)比來(lái)評(píng)價(jià)塑料的 主物降解性 然 除上述試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法外 還有p e t r i 培養(yǎng)皿法 放射住同位素示蹤法等 在實(shí) 琢應(yīng)用中通常根據(jù)具體情況選取上述幾種方法綜合運(yùn)用 1 4 3 生物降解撬理 1 4 3 1 生物降解的機(jī)理 蒙合耪的鬟貔降簿是撩程生物 主要攢真菌 綴蘩等 乍舅l 下 聚會(huì)攜發(fā)生降 解 同化的過(guò)程 生物降解斑要取決于聚合物分子的太小和結(jié)構(gòu) 微生物的種 類以及環(huán)境因素 高分子材料的生物降解通常是指以化學(xué)方式進(jìn)行的 即在微 象物活毪 有酶參與 戇終震下 酶透入聚會(huì)秘戇活縫綻爨勞滲透至聚會(huì)茲熬雩 躉 3 武漢理工大學(xué)磺士學(xué)位論文 點(diǎn)莓 使聚合妨發(fā)生求釋凝癱獲蘺菝蘩會(huì)秘茲夫勢(shì)予囂絮結(jié)秘發(fā)生顴囊 或兔 小的鏈段 并煅終斷裂成穗定的小分子產(chǎn)物 完成降解過(guò)程 聚臺(tái)物能保持一 寇的濕度是其可進(jìn)行生物降勰的首要和必要的條件1 2 6 蒙會(huì)饕鮑繇解輟理 努復(fù)條 一觳認(rèn)為生蘩鬻熊磐囂攀一飄遴 楚復(fù)雜熬 嫩物物理 生物化學(xué)作用 間對(duì)伴有其能的物理訖學(xué)作用 如永解 氧億等 出物作用與物理作用相互促進(jìn) 具有協(xié)同效應(yīng) 根據(jù)隨分子的性質(zhì)和所處的環(huán) 撬祭籜 賽分學(xué)生耪騷罄煮鼴耪不弱熬機(jī)毽朗 第一穢是生物或囂生物隸解露 舞發(fā)生生穆露證吸牧 稱為窳解 生鐾鬻鼴 這是雜鏈舞努子螽繹繚素 淀粉及 脂肪族聚酯生物降解的主囂過(guò)程 通常過(guò)輟化反應(yīng)對(duì)遮類高分子降解發(fā)揮輔助 作用 光氧化威應(yīng)可加速水解 生物降解 水解 生物降解高分子適用予生物醫(yī)用 材瓣 琵牧鼴及個(gè)舂至生瘸瀑黲赴瑾靄不適懲手表霜薄驥凌憊裝薄膜獒簿蘸 第 種機(jī)理是過(guò)氧化反應(yīng)禱簸伴隨小分予產(chǎn)物的生物聞億吸收 稱為氧億 生秘 降解 這種機(jī)耀尤其適用予碳鏈高分子 非生物過(guò)氧化反應(yīng)及隨聰?shù)纳锝到?菠應(yīng)可逶過(guò)爨麓瓣會(huì)逶菰戴潮褥至 嚴(yán)格投秘 1 4 3 2 生物降解作用方式 生物降解懸材料被細(xì)菌 真菌等作用消化吸收過(guò)獠 大致有三種作用方式 淵 1 生物靜物瑾作蘑 由予嶷裼細(xì)胞酶繕長(zhǎng)謠使銹質(zhì)發(fā)黛桃械健酶損壞 2 生物的化學(xué)作用 微生物對(duì)聚合物的作用而產(chǎn)生新的物質(zhì) 3 酶懿壹接作穗 微生物侵蝕部分導(dǎo)致塑j l 莓分裂或氧化崩鼴 1 4 3 3 生物降解過(guò)程 微生物可以分解主鏈上信有酯鍵的脂肪族高分予 述能分解脂肪族聚酰胺 微燕凌薅敏戇材精囂簿辮佟瘸是逶建壘耱會(huì)黢掰產(chǎn)壟翁髂終酶匏爨囊矮來(lái)競(jìng)殘 的 這些酶鬣彝質(zhì)可鞋著落在細(xì)胞壁土 或存在予綴飚酶原生震中 有些酶熊 潛在周圍的環(huán)境中 有些留在細(xì)胞內(nèi) 飆能在細(xì)胞被溶解或破碎時(shí)才能釋放出 采 皴生物利用高分子豹方式膏兩種 怒微生物釋放劐周圍貪震中 將底物分 憋秀囂像勢(shì)予 是鼓壘褥與薅勢(shì)子攆辯必須密秘建按輟數(shù)篌纓黧裘露熬酶發(fā)揮 作用 2 9 l 1 4 3 4 影嫡生物降籜因素 1 分予量及其分布對(duì)囊銹降鼷酶影穗 9 藏漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 相對(duì)分子艨鬣對(duì)離聚戇懿釜傷降簿鑲鴦綴大翁影確 這是壺予凝舍傷黲降 解都是由端基殲始的 相對(duì)分子質(zhì)量高的聚合物因?yàn)槎嘶鶖?shù)目少 降解速度較 低 除此之外 相對(duì)分子質(zhì)壤分布寬的聚合物以及相對(duì)分子質(zhì)量低的低聚物都 斃筏磚分子震鼙蔫戇蒙會(huì)茲受荔予簿解 2 鏈結(jié)構(gòu)對(duì)生物降解的影響 若聚合物的主鏈含有易水解鍵 如醮鍵 肽鍵 脲鍵 氨酯鍵等 則較易 被生物降解 囊鏈高分子比支鏈商分子 交聯(lián)高分子易于生物降解 具有側(cè)鏈 的億合揚(yáng)難陲鱗 兩柔軟靜鏈結(jié) 寄遣容荔被生耪降孵 如l 誓肪族懿豢酪較容易 生物降解 而對(duì)苯二甲酸乙二酯 p e d 等確鏈的芳香聚黼則是生物惰性的 主鏈 的柔順性越大 降解的速度也就越大 典戮的例子是添加增塑劑的軟質(zhì)p v c 的生 穆洚解毪一教簧失手不燕增熬裁熬溪霞p v c 3 功麓團(tuán)甜生物降解的影響 含有親水熬團(tuán)如n h c o o h c h o c o o c o h 等的親水性高分子可保持一 定熬漫度 比濂承牲的高分子易予生物酶鰓 囂麗對(duì)食育親拳性和藏承性豹鏈 段的聚臺(tái)竊磁必有一種鏈段結(jié)構(gòu)的聚合錫筵容易被壘秘降解 已經(jīng)脊丈量靜實(shí) 駿f 2 7 叩1 證明將p e 經(jīng)過(guò)紫外光照射處理聰 羰基 雙鍵和氫過(guò)氧化物的濃度增加 十分明顯 加快了降解的速度 4 聚合耪憝形態(tài)臻穗辯整凌降嫠豹彩旗 對(duì)于晶態(tài)聚合物 生物降解性與它的結(jié)晶度和晶獺有關(guān) 特別是結(jié)晶度 對(duì)降解行為有很大的影響 對(duì)聚i r 3 羥撼丁酸 膜的酶降解研究 3 2 表明 降解 逮棗照者結(jié)晶度漿增大瑟憊刪下降 菲齲囂熬降解速攀約是緒鑫囂筑2 0 倍 結(jié) 菇區(qū)的降解 怒獲片晶的逸緣褥不是內(nèi)部殲始能 對(duì)予非晶態(tài)聚食物 生物降 解性與它的玻璃化溫度有關(guān) 非晶態(tài)聚合物比晶態(tài)聚食物較易被生物降解 5 碳氮比對(duì)生物降勰性的影響 驤氮魄一較指焉癢鐓叟躲瑗深懿碳滾豢豹量與霜 擎微生秘寨源瓣氮源素戇 燃的比值 碳飄比不僅影響菌體的生長(zhǎng) 而且影響微生物的代謝途徑 影響產(chǎn) 物的積累 有災(zāi)驗(yàn)證明 程術(shù)質(zhì)素降解酶的體系中增加氮源的濃度抑制酶活 磷堙趣碳隸純念魏熬濃疫卻增熱酶活 這說(shuō)羈降鰓韻麓力是與培器基孛碳氮魄 有關(guān) 而與酸氮的絕對(duì)含囊楚無(wú)關(guān)酶 6 溫度對(duì)生物降解性的影響 在一定的激發(fā)范圍內(nèi) 隨著溫度的上升 微生物的代謝活動(dòng)貶縫 生長(zhǎng)加 快 對(duì)毒 瓣熬辯薅簸栗遴鞠霆 瑟澄凄繼續(xù)土秀 維蕤蠹翡秘囊魏鬃鑫痿衣酶 伸 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 等辯溫度眈較敏感 逐漸喪失活佳 這樣辯降解造成不零 影畹 囂魏 選擇遙 崴的溫度有利予生物降解 7 p h 值對(duì)微生物降解的影響 繳生秘哭纛在適合夔p h 壤條 孛下方戇逡速生長(zhǎng) 代潺薤盛 一緞來(lái)謊 纓 蘸適合生長(zhǎng)在微堿性條件下 可在有氧或無(wú)氧條件下嫩長(zhǎng) 而真菌意生長(zhǎng)在酸 性環(huán)境中 為好氧型 細(xì)菌的適宜p h 值為7 0 7 6 放線菌的適宜p h 值為7 5 8 5 藤霉鎣妁逶嶷p h 篷在4 o 5 8 之閥 一般菌體生長(zhǎng)的矮逶p h 離于媛適降解p h 德 有些降解酶對(duì)p h 值穰輟懣 所戳需簧在培養(yǎng)蒸串給予足夠靜緩沖液來(lái)控裁 p h 值 1 4 4 生物可降髕材料及p l s 納米復(fù)合材辯生物降解性的贛突 p p c 的生物降解實(shí)驗(yàn)1 3 3 襲明 土壤埋濺的p p c 膜在降解至t j 6 0 d 時(shí)比沉浸在緩 孥溶滾中的膜嬡量擐失增加褥更饅 面在緩沖溶液中沉浸的膜在最紉的兩個(gè)月 審質(zhì)量損失增繃豹綴俠 遮要1 4 5 9 吸求實(shí)驗(yàn)也兩祥駐暴在緩沖溶液中 鬟j p p c 膜比土壤埋藏測(cè)試中吸水性熙強(qiáng) p p c 緗化玉米淀粉戴混物在培養(yǎng)液中的生物 降解實(shí)驗(yàn)表明唧l p p c 細(xì)化難米淀粉共混物有著非常好的生物降解性能 在1 4 d 蠹簿簿度這裂 4 1 2 1 遠(yuǎn)大芎 縫p p c 黲s 躬 戇生凌轉(zhuǎn)解疫 瑟在驤零垃圾串 p p c 淀粉的生物降解實(shí)驗(yàn)表明掰l 在p p c 中引入淀粉 能提高p p c 的降解性能 這是由于淀粉降解后在樣品襲面及內(nèi)部形成了大量的孑l 洞及通道 有利于微生 物包括能降解p p c 豹微生物瓣蓑在徉品表露及內(nèi)部 從褥加快了降麟 關(guān)于p p a 瑟狀硅酸鹽縭洙復(fù)合材料的生物降解往麓靜研究未覓報(bào)遴 s i n h a r a y 等人 拍卵j 在堆肥條件下 研究了聚乳酸 層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的生物降 解性 他們采用不同類型的霸機(jī)改性蒙脫土合成 p l a 納米復(fù)合材料 結(jié)果表明 箋含檬餐懿璽貔降鰓莛裁專繾p a 程魄豢竅7 綴丈握巍 另有報(bào)道淡明 加入有機(jī)改性過(guò)的硅酸鹽后聚丁二酸丁二醇酯 p b s 的生 物降解能力被提高 3 8 9 1 降解實(shí)驗(yàn)是在堆肥和土埋兩種情況下進(jìn)行的 在堆肥實(shí) 驗(yàn)孛 復(fù)舍材辯的試攆較攀豹出瑗了裂紋 這更有鍘予實(shí)驗(yàn)變或 j 煎碎片扶兩 分散在堆肥環(huán)境 以更快的逡度被降解 遴過(guò)對(duì)不同炎墅的有祝改經(jīng)蒙脫土合 成的p b s 納米熬合材料生物降解能力的對(duì)比 得出有機(jī)改性蒙脫土?xí)r所用季銨鹽 的表面活化作用可以促進(jìn)復(fù)侖材料的降解 麗在土埋嶷驗(yàn)中 由予皴酸鹽的存 在 復(fù)臺(tái)耪辯鬢容易旋圭壤審靜莓類稷鑲 表袋蠢密淡豹簿矮速褒 武漢理工大學(xué)壩士學(xué)位論文 聚己內(nèi)醞 愆l 愛(ài)箕硅酸藏絕米復(fù)含樹(shù)糕煞生茲酶鼴實(shí)驗(yàn)表曝 艚j(luò) 層獲硅酸 熱可以加快p c 枷 勺降解速度 作者認(rèn)為這w 能是由于屢狀硅酸鹽中存猩的一些活 憔點(diǎn)使得材料的降解速度加快 l e e 等丈拼瓷磷究囂騎族裝蘩熬堆瑟實(shí)驗(yàn)簿發(fā)理 麓入層凌建酸鼗囂 聚醞 躺生物降解能力下降了 能們歸困于層揀磋酸鹽的屢狀結(jié)構(gòu) 蠢為這種 襁欄 似的結(jié)構(gòu)阻礙了降解的進(jìn)行 1 s 高努予材料戇胺解戇研究狀囂 高分子材料的胺解反應(yīng)是發(fā)生在分予鏈上的親核取代反應(yīng) 材料能胺解的前 掇楚主縫孛要含騫緩基 逮櫸n 臻方霹班玻蠢毫分子鏈并在蘩基主茨生索菝褒錢(qián) 鬣度 生成蘸膠纂匿 b a o t h o n g l i 等人l 犍辯究了聚碳酸泛丙酯 p p c 聚己蠢 粥 p c l 和聚變酯 p l 材料的胺解情況 他們首先把這三種高分子材料溶解 予毅氫硤喃或二氧六環(huán)溶液巾 然囂將溶渡與過(guò)量氫水配戲混合溶液 進(jìn)行胺解 實(shí)驗(yàn) 三耱囂辯膠鼷翦產(chǎn)獪懿經(jīng)羚蠢譜孛簿可囊寨戮蘸胺基霞戇擐葫峰 運(yùn)氌露 誑了胺解的發(fā)嫩 未見(jiàn)其它商分子材料或p l s 納米復(fù)合材料胺解的掇邋 1 6 本文豹研究囂豹翻主要研究建容 聚碳酸弧塒酯 p p c 燒 種生物可降解高分子材料 但其較熬的力學(xué)性能 釉熱性能在綴太程度上限制了它的應(yīng)用 本文通過(guò)與肖機(jī)化蒙脫土 o m m t 秘煮撬毒乏累魏磊 o r e c 熔融共撬豹方法 贛鍪tp p c i o m m t 幫p p c o r e c 縭米復(fù)合耪辯 高分子材料及其制品在加工 貯存或使廂過(guò)程中的激化會(huì)造成材料的性能下降 拯至喪失 因此提高材料的老化性能是非常必要的 麗糍分子材料廢彝物又會(huì)造成 環(huán)境污染 釜褥霹洚嫠饕瓣鶼便震哥弦藏 j 懟拜魂匏浮染 羞蕤逶避改健箍毫蜀洚 解材料的降解濾度 將會(huì)膏穰大的環(huán)保意義 關(guān)于p p 科滕狀硅酸蘸縮米復(fù)合奉孝睪薅 的老化和降解的研究尚未見(jiàn)報(bào)道 本文研究了p p c o m m t 和p p c o r 肥c 納米復(fù)合 棗孝攀啦熟氧老化性能 生物降解性能積陂孵性能 主要輯究?jī)?nèi)容如下 4 o m m t 8 o m m t 2 o m m t p p c 1 0 o m m t 萋 室 善 意 董 薹 t i m e d a y 圖4 4p p c o m m t 復(fù)合材料的質(zhì)縫保留率隨降解時(shí)間的變化 4 3 1 3 降簿遙疆孛耪羈戇袋鲞繯餮率隧0 m 矗程含量豹蜜純 圖禾5 所永是4 0 d 和1 2 0 d 時(shí)p p c o m m t 復(fù)合材料的質(zhì)量保留舉的情況 幽圖可以看出 o m m t 對(duì)p p c 生物降解的影響因o m m t 含量的不同而變化 溺o m m t 懿會(huì)藿夸手6 辯 o m m t 減緩了p p c 熬生魏簿解 瑟囂蕤著o m m t 含量的增大減緩作用變強(qiáng) 當(dāng)含量為6 時(shí) 減緩作用達(dá)到最強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí) 6 o m m t 復(fù)合材料的剩余質(zhì)量還為8 0 而當(dāng)含量犬予6 時(shí) 減緩作用逐漸 減弱 至含量梵1 0 辯 糕主對(duì)p p c 生物洚解夔作熙轉(zhuǎn)交魏捉進(jìn) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束對(duì) 1 0 o m m t 復(fù)禽材料的剩余質(zhì)量為3 5 遠(yuǎn)低于p p c 豐芎辯的5 0 武漢理工大學(xué)礤士學(xué)位論文 o m m t 對(duì)p p c 生物降解躬影鐫是鼴方瑟戇 一方瑟 由于o m m f 的存在 復(fù) 龠材料更容易被土壤中的菌類侵蝕 表現(xiàn)出較快的降解速度 3 8 9 另外 o m m t 巾的一些活性點(diǎn) 改性粘土霸寸所用季銨鹽的表面活化作用 也可促進(jìn)p p c 的降解 努一方囂 0 m 氛撂豹瑟獲終魏象 援?dāng)r 強(qiáng)夔疆褥徽生攜纛蓉類茲侵入 這在菜 嫩程度上又減綴了p p c 的降解 當(dāng)o m m t 的含量較小時(shí) o m m t 和p p c 表現(xiàn)出很 好的相容性 o m m t 在p p c 中的分散比較均勻 此時(shí)o m m t 對(duì)p p c 的生物降解主 豢表現(xiàn)出減緩鶼終用 露當(dāng)o m m t 豹含爨較大時(shí) 壺 3 o m m t 葶i 黠c 相套性交 黧 o m m t 在p p c 孛的分散不均勻 蕊之l o m m t 本身豹團(tuán)聚 使褥o m m t 對(duì)降 解的減緩作用變?nèi)?而主囂襲現(xiàn)為對(duì)降解的促進(jìn)作用 o m m t 對(duì)p p c 降解的影響 怒兩個(gè)方面共閽作用的結(jié)果 最終的作用表現(xiàn)為促進(jìn)述是減緩 取決于哪個(gè)方 鬟翡終矮占主靜蘧經(jīng) 邑 蒿 譬 曼 耋 鼉 量 菩 星 c o n t e n to fo m m tf 1 匿4 4 0 d 及1 2 0 d 蠢p p c o m m t 復(fù)合麓褥的覆量像麓攀漣o m m t 臺(tái)鲞靜交純 4 3 2p p c o r e c 納米復(fù)合材料的生物降解性能 4 3 2 1 降解j 童程中薄片的襲筒與形貔變化 圖4 6 反映的是降解2 0 d 時(shí)薄片的宏觀變化情況 可以看出 薄片的表面開(kāi)始 感現(xiàn)鶩凸不乎 斌漢理工大學(xué)硇i 出學(xué)位論文 渤p p c b 4 o r e c 栽臺(tái)材辯 t 0 o r e c 鬟奢囂辯 圖4 6 降解0 d 左 尚2 0 d 右 的薄片 出國(guó)看出 游片表面被侵蝕 麗且以l 奶6o p e c 熬念材料薄片的漱為嚴(yán)重 糕毪之t 4 9 d r e c 菱會(huì)毒搴麟謗囂菸交鬣變筵最棗 裘囂囊霪競(jìng)法 隧羞薅舞 武漢理工大學(xué)獺士學(xué)位論文 穩(wěn)壤黲勰深 薄冀翁表蟊秘形貔遣有了避一步戇交毽 藩4 7 是1 韉4 0 d 跨薄片戇 照片 螽 p p c b 4 o m m 篾會(huì)事手粒 諺t 0 o r e c 箋舍程瓣 閏4 7 降解4 0 d 的薄片 辮解到4 0 d 時(shí) 1 0 o r e c 復(fù)合材料的薄片形貌發(fā)生 很大豹變化 表面交 褥爻艇鶩螽不平囂置毒大爨豹魏溷貫穿予薄篾 薄菏巍蹶來(lái)觴密安的結(jié)梅交或 了內(nèi)部充滿孔洞的中空結(jié)構(gòu) 這也印證了在薄片的內(nèi)部和表面同時(shí)肖生物降解 的發(fā)生 1 2 0 d 鞋 囂試群薄囂豹簿解翟麥熱深 以i o o r e c g 會(huì)禧耩豹簿解蕞嚴(yán)重 黼4 o c 蓑龠材料的降解稷度最輕 醺4 8 是1 2 0 d 時(shí)薄片的楣背 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 a p p c b 4 o r e c 復(fù)合材料 c 1 0 o r e c 復(fù)合材料 鬻粥簿解1 2 濺驀寸茲薄冀 4 3 2 2 降解過(guò)程中材料的質(zhì)鬃變化 2 0 d 時(shí) 6 8 1 0 試樣豹質(zhì)量已縫有了一定的變化 直到4 0 d 時(shí)p p c 2 彝4 靜試攆君秀始?jí)垡欢☉呓患?辛葶糕憝簿嫠主要發(fā)生在2 0 1 0 0 d 期閣 1 0 0 d 以后各種試樣的質(zhì)量損失變化緩慢 至嶷驗(yàn)結(jié)束 各種試樣所剩質(zhì)餐依次為 4 o r e c 2 o r e c p p c 6 o r e c 8 o r e c 1 0 0 r e c 斌漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 t i m e 翻a y 網(wǎng)4 9p p c o r e c 復(fù)合材料的質(zhì)量保留率隨時(shí)間的變化 4 3 2 3 降解串榜莘 豹緩量像髯率隨o r e c 食量的變億 圖4 1 0 所豕建4 0 d 和1 2 0 d 時(shí)p p c o r e c 復(fù)合材料的質(zhì)麓保留率的情況 由圖可 以看出 o r e c 對(duì)p p c 生物降解的影響與o m m t 相似 因含量的不同而變化 當(dāng) o r e c 的含量小t 4 對(duì) o r e c 減緩了p p c 的生物降孵 露且隨著o r e c 含量的 矮文減緩俸瘸交強(qiáng) 姿含萋犬子4 露 減緩作用逐漸減弱 o r e c 辯降解酶影 響轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)作用 實(shí)驗(yàn)緒柬時(shí) 1 0 o r e c 復(fù)合材料的剩余質(zhì)量為3 0 遠(yuǎn)低 f p p c 材料的5 0 與o m m t 褪戳 o r e c 鼴p p c 生耪酶鱗黲彰臻毽爨囂方瑟豹 一秀囂 垂手 o r e c 的存在 復(fù)合材料更輯易被土壤中的菌類侵蝕 襲現(xiàn)出較快的降解速度p 8 硎 另外 o r e c 中的一些滿性點(diǎn) 改性粘土?xí)r所用攀銨鹽的表面活化作用 也 霹促進(jìn)p p c 魏黲勰 另一方覆 0 r e c 婚艨狀結(jié)構(gòu)象 褥攔 緞豹阻鼴微生紡幫菌 炎的侵入 這程某些程度上又減緩了p p c 的降解 o p e c 對(duì)p p c 降解豹影響是兩 個(gè)方面共同作用的結(jié)果 最終的作用表現(xiàn)為促進(jìn)還是減緩 取決予哪個(gè)方面的 你用占主導(dǎo)地位 一零一麓凰 募量l 啦囂 o oo譬露啦繳 試漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 c o n t e n to f o r e c 圖4 1 04 0 d 及1 2 0 d 時(shí)p p c o r e c 復(fù)合材料的質(zhì)量保留率隨o r e c 含爨的變化 4 3 3o m m t 筆o r e c 辯p p c 生狻降解影嫡的對(duì)比 圖4 1 1 描述的是4 0 d 時(shí)p p c o m m t 復(fù)含材料和p p c 僦c 復(fù)合材料的質(zhì)量保 黧搴麴疆猛 瑤叛看出 弱耱囂爨贛土食爨 v p p c o r e c 奉 辯豹壤蕊鏢蜜率鞠 爨低于p p c i o m m t 材料 這說(shuō)明p p c o r 囂c 材料院p p c o m m t 材料甄容易生物 降解 在較短的時(shí)間內(nèi)就可發(fā)生較大程度上的降解 霎 蚤 萎 薹 耋 暑 差 葛 酲 c o n t e n to fl a y e r e ds i l i c a t e 匿4 t14 0 d i 靖p p c o m m t 復(fù)合謄季糕釋p p c o r e c 復(fù)合材辯懿緩量僳瞽率 一享一羔囂ip 至瞄3q o oo薯309 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 匿4 1 2 撼述靜是1 2 0 d 時(shí)p p c o m m t 整合材辯和p p c o r e c 復(fù)合豺鵜的震量 保留率的情況 從圖中可以暫出 無(wú)論懸o m m t 還是o r e c 隨著禽量的增長(zhǎng) 對(duì)p p c 的生物辯解都呈現(xiàn)出先減緩后促進(jìn)的趨勢(shì) 與同等含量的o m m t 相比 當(dāng) 會(huì)蓬鬣手4 時(shí) o r e c 對(duì)p p c 戇降鬢表璦穗強(qiáng)戇減緩露穗 瑟當(dāng)會(huì)爨糍予毒 辯 o r e c 對(duì)p p c 的降解有著明照的促進(jìn)作用 而且在高含爨下 o r e c 的促進(jìn)作用 比o m m t 更為明顯 反應(yīng)最終 降解程魔最大的是1 0 o r e c 復(fù)合材料 其剩余 矮爨毖懇含量下o m m t 復(fù)會(huì)謄孝耨低5 霎 蠶 警 至 t 善 g 暑 衛(wèi) 星 4 4 小結(jié) c o n t e n to fl a y e r e ds i l i c a t e 霆4 1 21 2 0 d 對(duì)p p c 玲h 瑚t 孛孝秘與p p c o r e c 考辯覆量弦整率 1 獲薄冀豹表瑟窩形貔瓣察 享 辯豹熏耪簿瓣經(jīng)掰了一令逑穩(wěn) 表瑟被侵 蝕直至出現(xiàn)貫穿于薄片內(nèi)部的孔洞 然廂薄片崩解成較小的碎片 這些碎片再 綴降解會(huì)崩解成更小的碎片 分散到土壤熙 兩種復(fù) 材料中 以1 0 o m m t 秘l o 0 r e e 翳薄冀囊懲程魔最瀑 瑟6 0 m m t 彝4 0 貶e 薄冀豹壤鼴程度明顯 低子其它試祥 2