光降解型塑料包装材料现状与发展
2009-11-30 来源:中国聚合物网
关键词:光降解 塑料包装
光降解机理
光降解是指在日光照射下,光降解塑料吸收紫外线等辐射能后发生光引发作用,使键能减弱,长链分裂成较低分子量的碎片,聚合物的完整性受到破坏,物理性能下降。较低分子量的碎片在空气中进一步发生氧化作用,产生自由基断链反应,降解成为能被生物分解的低分子量化合物,最后被彻底氧化为C02和H20。整个降解过程是由光降解和自由基断链氧化反应相结合的Norrish反应。
光降解影响因素
影响塑料光降解的主要因素包括:
1.塑料分子结构。光降解塑料的分子结构是光降解的主要影响因素。
2.光敏剂。添加光敏剂可促进光降解。光敏剂在初期能延续其光化学反应。经诱导期后,被光激发可以将其激发态能量转移给聚合物(塑料),加速其光化学反应,使塑料发生降解和氧化。常用的光敏剂有乙酰丙酮金属化合物、二硫代氨基甲酸金属化合物、二茂铁、硬脂酸盐和肪盐等。
3.光波长。根据光量子理论,光波长越短,光量子所具有的能量越大,在290μm~400μm范围的紫外光所具有的光能量一般高于引起塑料高分子链上各种化学键断裂所需要的能量。但是各种高分子结构对光波波长的敏感性各有不同。如果所吸收的波长不是某种高分子的敏感波长,其光降解作用就很小。所以,紫外光的波长必须与塑料高分子断裂的敏感波长相匹配。
4.大气条件。大气中的氧、热、湿度会加速光降解。若升高温度,高分子热运动加剧,大分子碰撞次数增多,有利于与氧接触发生光氧化反应。
光降解塑料开发现状
降解塑料的研究开发始于上世纪70年代,80年代经历了较大的起伏,上世纪90年代是进入了比较求实和稳定的发展阶段。从技术、经济、性能总体而言,当前光降解塑料的研究开发已比较成熟,正逐步推向实用化阶段。
近年来,可光降解塑料重点集中在聚烯烃,因为此类材料使用广泛且易于光降解。根据制品线不同,光降解塑料可分为共聚型光降解塑料和添加型光降解塑料。
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