光生物双降解地膜的制备及其结构与性能研究

光生物双降解地膜的制备及其结构与性能研究第1页/共15页提纲课题提出课题准备主要工作结果讨论

第2页/共15页课题提出最初想法实际应用环境可持续发展家里棉花地想法形成可降解地膜柳明珠教授的研究方向光、生物双降解地膜的制备及其结构与性能研究第3页/共15页课题准备查阅资料了解前人研究确定课题内容和方法第4页/共15页主要工作一.制备淀粉与丙烯酸丁酯的接枝共聚物，考察了影响接枝率和接枝效率的因素.二.制备光敏剂硬脂酸铁.三.制备双降解地膜.测定其力学性能与降解性能.第5页/共15页结果讨论一.接枝证明：右图中A表示土豆淀粉；B表示接枝共聚物；C表示酸解后所得侧链1736处有明显的羰基特征吸收峰3489处出现了此谱带的倍频峰，这就证明了该产物中有丙烯酸丁酯的聚合物存在572、763以及858处又出现了淀粉的特征吸收峰第6页/共15页结果讨论二.影响接枝率和接枝效率的因素:1，反应温度2，单体浓度

3，反应时间

4，引发剂浓度

第7页/共15页结果讨论三.硬脂酸铁产品验证其主要红外吸收谱带的归属见表：波数（cm-1）振动类型282～306Fe2O面内振动345～376FeO面内振动582～710Fe3O面内振动720～740CH2(n>4)的伸缩振动1410～1469CH2和CH3的弯曲振动1724C=O的特征峰2849～2915脂肪族的C-H的伸缩振动第8页/共15页结果讨论四.光、生物双降解地膜光降解性能（通过红外光谱图）下图为降解前薄膜的红外光谱：

其主要吸收带及归属列于右表：

波数（cm-1）振动类型2850～2920脂肪族C-H伸缩振动，其中2850和2920的峰分裂是由于结晶引起的峰的分裂3000～3650淀粉大分子上的O-H伸缩振动2850～2911淀粉大分子上的C-H伸缩振动1640淀粉大分子上的O-H弯曲振动915～971淀粉大分子上的C-O-H和C-O-C伸缩振动1459CH2和CH3的弯曲振动1370CH3甲基对称变性振动1076甲基对称变形振动769甲基对称变形振动722CH2（n>4）的伸缩振动568硬脂酸铁的Fe3O的面内振动第9页/共15页结果讨论四.光、生物双降解地膜光降解性能（通过红外光谱图），在紫外灯（波长为2537Å）下辐照15天后的红外谱图：其主要吸收谱带及特征峰的归属列于右表：

波数（cm-1）振动类型2850～2920脂肪族C-H伸缩振动，其中2850和2920的峰分裂是由于结晶引起的峰的分裂3000～3650淀粉大分子上的O-H伸缩振动2850～2911淀粉大分子上的O-H伸缩振动1640淀粉大分子上的O-H弯曲振动915～971淀粉大分子上的C-O-H和C-O-C伸缩振动1710～1785羰基的振动1465CH2和CH3的弯曲振动1372C-O-C变形振动峰，PE在降解时发生交联成网状结构1076甲基对称变形振动887～909双键的伸缩振动769甲基对称变形振动722CH2（n>4）的伸缩振动426FeO的面内振动第10页/共15页分析比较降解前后的红外光谱经紫外光辐照后的膜在羰基区1710～1785cm-1处出现了明显的羰基峰，并在不饱和区887～909cm-1处的变化最明显，出现了如下基团的特征峰：结构式下的数字单位均为波数cm-1.

第11页/共15页结果讨论羰基指数表征光敏剂含量对光降解性能的影响：羰基指数越大，降解程度越高，聚合物膜中的高聚物分子量越低。右图说明了羰基指数与紫外光（波长为2537Å）照时间的依赖关系。其中a表示不含光敏剂硬脂酸铁，b、e、d分别表示含0.1％、0.2％、0.3％的硬脂酸铁的薄膜。第12页/共15页结果讨论红外光谱表征户外曝晒中双降解地膜的光降解性能：从图中可以看出羰基峰的吸收高度随时间增加而增加。到60天时光、生物双降解地膜已无断裂伸长，用手轻轻一拉即开裂第13页/共15页结果讨论凝胶渗透色谱测定分子量变化的结果如下可见，曝晒70天后降解膜的重均分子量由23.9万下降到3.2万，数均分子量由初期的4.41万降到0.88万，表明该降解膜在户外的降解效果非常明显。样品MWх10-4Mn