發(fā)布時(shí)間：2017-04-11 20:23

  本文關(guān)鍵詞：聚乳酸薄膜的降解行為及其降解性能快速檢測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文通過傳統(tǒng)的土埋降解、模擬暴露在自然環(huán)境下降解、室溫水解降解以及水熱法降解等方法,研究了863項(xiàng)目組提供的聚乳酸薄膜的降解行為及其降解性能快速檢測方法。在水熱法快速降解聚乳酸薄膜實(shí)驗(yàn)中,探討了降解溫度、環(huán)境酸堿度對快速檢測聚乳酸薄膜降解性能的影響;并按照理論方程模型,對失重率與降解時(shí)間進(jìn)行非線性擬合,探討水熱法檢測聚乳酸薄膜降解性能的可靠性研究。實(shí)驗(yàn)通過質(zhì)量損失率、紅外光譜圖、X-射線衍射圖、凝膠滲透色譜、掃描電鏡圖等分析測試手段,研究聚乳酸薄膜的降解行為和降解性能,其研究結(jié)果如下。(1)采用傳統(tǒng)的土埋降解方法,對Revode 101、Revode 190、Revode 210和Revode 290四種聚乳酸薄膜進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn),在3個(gè)月后,其質(zhì)量損失率分別為9.52%,5.93%,6.50%和4.76%;采用老化實(shí)驗(yàn)箱模擬暴露在自然環(huán)境下的降解,四種聚乳酸薄膜的拉伸性能隨著老化時(shí)間的增加逐漸下降,其依次在15天、30天、20天和30天后的最大拉伸力為0;采用室溫水解降解方法,對這四種聚乳酸薄膜在酸性、中性和堿性溶液中進(jìn)行水解降解12周,其質(zhì)量損失率低于10%,其在堿性溶液中的降解速度最快。表面形貌分析表明,聚乳酸薄膜在降解過程中表面變得越來越粗糙;結(jié)晶度分析表明,聚乳酸薄膜在降解過程中結(jié)晶度不斷升高;分子結(jié)構(gòu)分析表明,聚乳酸薄膜在降解過程中分子量和酯鍵含量都不斷降低。降解結(jié)果分析表明,通過傳統(tǒng)的土埋降解、模擬暴露在自然環(huán)境下降解、室溫水解降解等傳統(tǒng)方法,得到這四種聚乳酸薄膜的降解速度快慢為:Revode101Revode 210Revode 190Revode 290,且降解速度都比較慢,即使降解3個(gè)月后,其質(zhì)量損失率都低于10%。(2)探討水熱法降解聚乳酸薄膜的影響因素,并對其降解性能的快速檢測方法進(jìn)行研究,結(jié)果表明:隨著溫度的升高,酸堿性對降解速度的影響越來越小,溫度成了影響水熱降解聚乳酸薄膜的主要因素;當(dāng)降解溫度從130℃升高到170℃時(shí),聚乳酸薄膜薄膜降解性能的檢測時(shí)間從8h降低到2h;在170℃下降解2h后,Revode 101、Revode 190、Revode 210和Revode 290等四種聚乳酸薄膜的質(zhì)量損失率分別69.86%、35.6%、50.2%和28.53%;這四種聚乳酸薄膜薄膜降解降解性能檢測結(jié)果不受環(huán)境溫度和酸堿度的影響。水熱法與傳統(tǒng)降解方法比較,其降解時(shí)間從3個(gè)月降低到2小時(shí),其降解速度從低于10%升高到最高70%左右,且結(jié)果都為Revode101Revode210Revode190Revode290,由此說明水熱法能夠加速降解聚乳酸薄膜。(3)按照理論方程模型,對聚乳酸薄膜水熱法降解所得失重率和降解時(shí)間進(jìn)行非線性擬合,結(jié)果表明:非線性擬合參數(shù)值R2都接近于1,說明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型能夠很好擬合;并利用理論模型計(jì)算Revode 101、Revode 190、Revode210和Revode 290等四種聚乳酸薄膜的動力學(xué)常數(shù),其計(jì)算值分別為8.217、4.262、4.853和3.471,說明其降解速度大小為Revode 101Revode 210Revode 190Revode 290,這個(gè)計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)降解法、水熱法所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完全一致,由此可見,利用水熱法降解檢測聚乳酸薄膜降解性能具有可行性。因此,相對于聚乳酸薄膜降解性能的傳統(tǒng)檢測方法,使用水熱法具有檢測周期短、操作簡便、測試費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),由此說明該方法具有應(yīng)用前景。這一研究成果為快速檢測聚乳酸薄膜降解性能奠定了一定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：聚乳酸 降解行為 降解性能 快速檢測 水熱降解
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O633.14;TB383.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 聚乳酸薄膜的特性、制備及應(yīng)用現(xiàn)狀10-13
• 1.1.1 聚乳酸薄膜的特性10-11
• 1.1.2 聚乳酸薄膜的制備11-12
• 1.1.3 聚乳酸薄膜的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2 聚乳酸薄膜降解行為研究進(jìn)展13-18
• 1.2.1 水解降解13-15
• 1.2.2 微生物降解15-16
• 1.2.3 熱降解16-17
• 1.2.4 光降解17-18
• 1.3 聚乳酸薄膜降解性能檢測方法研究進(jìn)展18-20
• 1.3.1 堆肥降解試驗(yàn)法18-19
• 1.3.2 土埋降解試驗(yàn)法19
• 1.3.3 酶降解試驗(yàn)法19-20
• 1.4 研究的目的和意義20
• 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容20-22
• 2 聚乳酸薄膜的降解行為研究22-56
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分22-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器設(shè)備22-23
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容23-24
• 2.1.3 性能測試及表征24-25
• 2.2 結(jié)果與討論25-54
• 2.2.1 降解前聚乳酸薄膜的組成結(jié)構(gòu)分析25-28
• 2.2.2 土埋降解聚乳酸薄膜的降解行為分析28-36
• 2.2.3 模擬自然環(huán)境下聚乳酸薄膜的降解行為分析36-43
• 2.2.4 室溫水解聚乳酸薄膜的降解行為分析43-54
• 2.3 本章小結(jié)54-56
• 3 聚乳酸薄膜降解性能的快速檢測方法研究56-76
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分56-57
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器設(shè)備56
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容56-57
• 3.1.3 測試和表征57
• 3.2 結(jié)果與討論57-75
• 3.2.1 溫度對聚乳酸薄膜降解性能快速檢測的影響57-63
• 3.2.2 環(huán)境酸堿性對聚乳酸薄膜降解性能快速檢測的影響63-67
• 3.2.3 水熱降解聚乳酸薄膜的機(jī)理分析67-69
• 3.2.4 水熱法快速檢測聚乳酸薄膜降解性能的可行性分析69-73
• 3.2.5 水熱法降解與土埋降解的換算關(guān)系73-75
• 3.3 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果85

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本文編號：299911