梧州市屋顶涂料有限公司

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两类主要可降解塑料是什么?

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  到目前为止,淀粉基降解塑料主要有填充型、光/生物双降解型、共混型和全淀粉塑料四大类。

  填充型淀粉塑料在1973年使Griffin首次获得淀粉表面改性填充塑料的专利。到80年代,一些国家以Griffin的专利为背景,开发出淀粉填充型生物降解塑料。填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料,其制造工艺是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂,然后加工成型,淀粉含量不超过30%。填充型淀粉塑料技术成熟,生产工艺简单,且对现有加工设备稍加改量即可生产,因此,目前国内可降解淀粉塑料产品大多为此类型。

  天然淀粉分子中含有大量羟基使其分子内和分子间形成极强的氢键,分子极性较大,而合成树脂的极性较小,为疏水性物质。因此,必须对天然淀粉进行表面处理,以提高疏水性和与高聚物的相容性。目前主要采用物理改性和化学改性两种方法。

  光/生物双降解型。生物降解塑料在干旱或缺乏土壤等一些特殊区域难以降解,而光降解塑料被掩埋在土中时也不能形成降解,硅宝涂料为此,美、日等国率先研发了一类既具光降解,又具生物降解性的光/生物双降解塑料。光/生物降解塑料由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂(增溶剂、增塑剂、交联剂等)制成,其中光敏剂是过渡金属的有机化合物或盐。其降解机理是淀粉被生物降解,使高聚物母体变疏松,增大比表面积。同时,日光、热、氧等引发光敏剂,导致高聚物断链,分子量下降。

  共混型。淀粉共混塑料是淀粉与合成树脂或其他天然高分子共混而成的淀粉塑料,主要成分为淀粉(30%~60%),少量的PE的合成树脂,乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物,乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物,聚乙烯醇(PVA),纤维素,木质素等,其特点是淀粉含量高,部分产品可完全降解。

  日本研发了改性淀粉/EVOH共聚物与LDPE共混、二甲基硅氧烷环氧改性处理淀粉,然后与LDPE共混。意大利Novamont公司的Mster—Bi塑料和美国Warner—lambert公司的NoVon系列产品也属于此类产品。Mster—Bi塑料是连续的EVOH相和淀粉相的物理交联网络形成的高分子合金。由于两种成分都含有大量的羟基,产品具有亲水性,吸水后力学性能会降低,但不溶于水。

  全淀粉型。将淀粉分子变构而无序化,形成具有热塑性的淀粉树脂,再加入极少量的增塑剂等助剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的,所以全淀粉是真正的完全降解塑料。几乎所有的塑料加工方法均可应用于加工全淀粉塑料,但传统塑料加工要求几乎无水,而全淀粉塑料的加工需要一定的水分来起增塑作用,加工时含水量以8%~15%为宜,且温度不能过高以免烧焦。日本住友商事公司、美国Wanlerlambert公司和意大利的Ferruzzi公司等宣称研制成功淀粉质量分数在90%~100%的全淀粉塑料,产品能在一年内完全生物降解而不留任何痕迹,无污染,硅宝涂料可用于制造各种容器、薄膜和垃圾袋等。德国Battelle研究所用直链含量很高的改良青豌豆淀粉研制出可降解塑料,可用传统方法加工成型,作为PVC的替代品,在潮湿的自然环境中可完全降解。

  这是一项在国内还未被大多数人了解的技术,在传统的塑料生产原料中加入添加剂,与一般的色母添加方法相同。在塑料制品被遗弃后,添加剂中有两种物质起作用:①预氧化剂(主要是一些无毒金属离子),②生物降解促进物质(主要是一些天然植物纤维素)。预氧化剂控制塑料在未被遗弃时保持应有的寿命及功能,在遗弃后通过过氧化反应降低分子量,使得聚合物变脆,易于微生物分解。生物降解促进物质主要是促进微生物滋生。此项技术相对淀粉基塑料技术而言,简单易行,成本更低,一般设备就可以生产。根据相关验证,塑料的性能也得到了很好的维持,节约了粮食。英国WELLS公司即采用此法。

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