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行业知识
机用缠绕膜中的耐氧剂组分对光降解的影响
编辑:临朐县益泰兴塑料制品加工厂   发布时间:2021-02-01

  据悉,由于聚乙烯机用缠绕膜很难被日光和微生物降解,聚乙烯废弃物将在户外长期存在,对环境造成“白色污染”。这个问题已在国内外得到了普遍重视,关于能降解聚乙烯的研究和生产直是塑料加工研究的热点。光降解聚乙烯可通过引入光敏剂来制备。光敏剂的种类和含量对聚乙烯的光降解影响也很大。在实际使用中,要求聚乙烯在使用期内光降解缓慢乃至不降解以保持一定的力学强度。因此,只加入光敏剂是较难达到上述要求的。将耐氧剂与光敏剂复合使用,使聚乙烯在光降解过程中出现一个显明诱导期,诱导期内光降解缓慢,诱导期后才发生剧烈光降解。使用该复合光降解剂的聚乙烯机用缠绕膜具有较好的时控光降解性。

  接下来分析下耐氧剂组分对光降解的影响:

  聚烯烃的光降解是一个自动氧化反应。在氧化反应中,将生成氢过氧化物。

  在300mm以下波长光辐照下,氢过氧化物将分解成两个自由基:

  上述分解反应增加了聚烯烃中自由基浓度,将引发和促进更多的光降解反应。在光降解反应中,大分子链进一步断裂,并伴随羰基生成。耐氧剂NDMC是一个氢过氧化物分解剂,能将聚烯烃中的氢过氧化物分解为非自由基产物,从而减低体系中自由基浓度,达到耐氧并使聚烯烃保持稳定的目的。由于 NIDO的作用,聚乙烯在光辐照过程中将出现诱导期,在诱导期内光降解相当缓慢并能保持一些力学强度。聚乙烯在光降解过程中的诱导期可通过测定红外光谱中羰基的变化来确定。羰基是光降解主要产物之一,在诱导期内,羰基含量基本不变,而在诱导期以后,羰基含量速度增加。羰基含量变化可在红外光谱中得到显明体现。

  因此,对加有复合光降解剂的聚乙烯机用缠绕膜不同光辐照时间的样品进行红外测定,可明确羰基含量基本不变的时间,即诱导期。

  实验得出,随着耐氧剂浓度增加,诱导期增加。NDMC的作用是把聚乙烯中氢过氧化物分解成非自由基产物,减低自由基浓度而使聚乙烯保持稳定。 NIDMC分解氢过氧化物的同时,自身也不断消耗,当耐氧剂NDMC消耗完以后,氢过氧化物将分解成自由基,加速聚乙烯光降解,羰基含量速度增加,诱导期结束。DMC的加入使聚乙烯在诱导期内保持稳定,并使聚乙烯在使用过程中能保持一些力学强度。因此,在可光降解聚乙烯缠绕膜中加入适量的耐氧剂是相当重要的。

  加有复合光降解剂的聚乙烯缠绕膜光降解存在诱导期,其大小主要取决于耐氧剂组分,随着耐氧剂浓度增加,诱导期增加。面光敏剂促使诱导期后的光降解,缩短脆化时间。

  在光辐照过程中,聚乙烯机用缠绕膜表面氧化随辐照时间延增而加剧。

  在光辐照初期,聚乙烯分子量由于光交联存在,有一上升趋势,随辐照继续进行,分子量开始下降。

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