摘要 通過牽拉伸及傅立葉變換紅外光譜測試，分析了三種不同農用聚乙烯地膜樣品在人工加速老化實驗中的光熱降解特性。結果表明，光照過程中，降解和交聯(lián)交替控制著反應過程，銅川煤在三種農膜中引發(fā)自由基反應，導致聚乙烯大分子斷鏈、交聯(lián)、接枝，且引入羰基；羰基指數(shù)并不隨銅川煤加入量的增大而增加，而是有一個適量點，含量為12．5％的農膜降解效果優(yōu)于7．5％和17．5％。隨著光照進行，分子鏈發(fā)生脫羰基反應，聚合物放出小分子如CO2、H2O等，大分子鏈斷裂成小分子鏈，力學性能下降。前三周期是三種地膜的氧化誘導期，在第三周期即光照時間72h后進入脆變期。 農用薄膜可以使農作物的產量提高20％～50％，我國農用塑料地膜產量每年達100萬t以上，覆蓋面積達1億畝以上，產量及覆蓋面積均居世界第一。但是，農膜技術在給農業(yè)帶來巨大效益的同時，也給土壤帶來了危害，解決的辦法就是用一種無須回收和處理的可降解農用薄膜，使其在使用后，可以在太陽光和微生物的作用下自行分解，直至完全消失。故此可降解農用薄膜的研究在國內外引起了極大的關注。本實驗研究了在銅川煤作用下，聚乙烯薄膜的光熱降解性。因為煤中含有碳、氮、氧等微生物必需的營養(yǎng)元素，其含有的某些礦物質也對微生物生長有促進作用，所以，微生物對煤有一定的解聚和降解作用，煤炭的生物轉化和生物加工也已成為煤炭資源清潔利用的重要途徑。 1 實驗部分 1．1 實驗材料 高密度聚乙烯(HDPE)，中國石油蘭州石化公司產品，熔體流動速率為10．0g／10min，密度為0．946~0．953g／cm3； 線形低密度聚乙烯(LLDPE)，齊魯石化產品，熔體流動速率2．0g／10min，密度為0．917～0．923g／cm3； 銅川徐家溝煤(簡稱“銅川煤”)，工業(yè)分析：水分(Mar)／0．72％，灰分(Ad)／21．56％，揮發(fā)分(Vdaf)／22．86％，固定炭含量(FC)／59．79％；元素分析：揮發(fā)分Cdaf／87．82％，Hdaf／4．18％，Odaf／4．42％，Ndaf／1．25％，Sm t，d／1．85％； 1．2 實驗方法 1．2．1 薄膜的制備 銅川徐家溝超細粉煤對一定配比的LLDPE、HDPE混合物進行改性，通過共混機均勻共混，銅川煤含量分別為7．5％、12．5％、17．5％，然后在雙螺桿擠出機上擠出造粒；由陜西永豐塑料廠吹制成厚度為0．012mm的薄膜。 1．2．2 人工加速老化實驗 使用自制的人工加速氣候老化實驗箱(紫外線燈管6只，每只40W)，進行人工加速光降解實驗；薄膜裁成大小一致的長方形，長20±0．1cm，寬8±0．1cm，薄膜與燈管距離5cm，箱內溫度(35±1)℃。以24h為一個周期，取5個周期。 2 性能表征 2．1 拉伸強度及斷裂伸長率 KD-50型電子控制萬能實驗機，執(zhí)行GB104079標準測量薄膜的縱向抗拉強度及斷裂伸長率(測試速度100mm／min)。 2．2 紅外光譜 美國NICOLET公司Nexus870型傅立葉變換紅外光譜儀，繪出樣品的紅外光譜圖，測定薄膜的紅外光譜吸收峰，用基線法計算試樣的羰基指數(shù)(CI＝A1715／A1899)。 (待續(xù)）
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