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材质分析鉴定

聚乙烯的降解测试

光降解

光降解PE材料主要是通过在PE的主链上引入光敏剂,在太阳光的照射下,光敏剂自身方式光化学反应,产生大量自由基,从而引发PE主链的断裂,进一步降解成可被生物分解的酸、酮和酯等小分子化合物,并被彻底氧化成为CO2和H2O。

缺点:降解过程中受环境条件影响大。制品一旦埋入土中,失去光照,降解过程则停止。

生物降解

聚乙烯的生物降解是微生物或酶切断聚合物分子链,在分子链水平上利用生化过程降解塑料的方法.

生物对塑料降解的过程初步可以分为4个阶段:

①生物黏附侵蚀塑料;

②塑料经过生物氧化作用或酶水解成低聚物片段;

③塑料聚合键断裂,形成脂肪酸;

④脂肪酸的生物代谢利用,最终分解成为CO2和水.

生物降解

聚乙烯生物降解过程中关键的氧化步骤目前发现有下列4种生物代谢途径:

(1)末端氧化RCH3>RCH2OH>RCHO>RCOOH.此方式以假单胞菌为代表,并以脂肪酸β氧化途径代谢.

(2)两端氧化H3CRCH3>CH3RCOOH >HOH2CRCOOH >OHCRCOOH

>HOOCRCOOH.某些细菌和真菌以此方式氧化,并以脂肪酸w氧化途径代谢.

(3)次末端氧化 RCH2CH2CH3>RCH2OC(O)CH3>RCH2OC(O)CH3

>RCH2OH +CH3COOH.诺卡氏菌有此氧化途径.

(4)未端过氧化RCH3>RCH2·OOH>RCO(O)OH>RCHO>RCOOH,醋酸杆菌有此代谢途径,它是先由双加氧酶催化,将底物氧化成正烷基氢过氧化物,然后通过过氧酸代谢为相应的醛。

青霉(Penicillium simplicissimum YK)能降解相对分子质量为4000~28000的聚乙烯

可降解高分子材料

·聚乳酸(PLA)

·再生纤维素

·淀粉塑料

·聚羟基脂肪酸酯类聚合物(PHAs)

可降解高分子材料

可降解高分子材料

生物可降解塑料的劣势

·成本高,虽然可降解塑料的价格近年已经有所下降,但除了淀粉基塑料以外,其他可降解塑料平均价格大约是传统塑料的2~3倍;

·性能较差,除了PBS和PBAT 等聚酯类可降解塑料外,大部分可降解塑料性能上都不如传统石油基塑料,而且需要特殊的加工设备,进一步增加了使用成本。

·以上两个因素极大限制了可降解塑料的推广和应用,阻碍了可降解塑料对石油基塑料的替代。所以,目前国内生物可降解塑料仍处于开发推广阶段。


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