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  • 可降解塑料袋配方首次公开!
  • 发布时间:2021-05-17 浏览次数:236
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    1、全成分分析思路

    2、材料主成分定性分析

    首先我们要对可降解塑料袋的主成分进行分析,可以直接透过进行红外分析。

    图1样品的原样红外谱图

    由图1可以看出:在1713 cm-1是C=O收缩振动峰, 1021~1270 cm-1的强峰是C-O-C基团的伸缩振动峰,1500-1456 cm-1处中等强度的吸收峰是-CH3反对称,2957 cm-1是饱和碳氢的吸收峰,875 cm-1苯环CH面内变形,730cm-1对位取代苯环=CH面外变形,以上官能团显示该样品的主要成分是聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯( PBAT)。

    PBAT是乙二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。具有较好的延展性和断裂伸长率,还具有优良的生物降解性,是目前生物降解塑胶研究中非?;钤竞褪谐∮τ米詈玫慕到獠牧现?。

    3、提取物成分分析和定量

    如下图是溶剂A提取物的红外光谱图,主要成分是甘油。3383 cm-1强且宽是羟基-OH伸缩振动峰,2933 cm-1亚甲基CH2不对称伸缩振动,1104~993 cm-1是C-O伸缩振动峰。1721 cm-1的酯峰有可能是来自提取出来的小分子的PBAT,也可能含有其他脂肪酸酯。

    图2 提取物红外谱图和匹配红外图

    如下图是溶剂A提取物的GC-MS谱图,主要成分是甘油(塑化剂),脂肪酸酯,硬脂酸,棕榈酸和油酸酰胺(润滑剂)?! ?

    图3 提取物的气相色谱图

    4、聚合物和填料的定性定量

    图4是溶剂2索提残留物或者溶解离心沉淀物的红外光谱图3423 cm-1的峰强且宽,主要来自羟基OH伸缩振动。2929 cm-1来自C-H伸缩振动,1020 cm-1,1080 cm-1,1156 cm-1的强峰来自C-O伸缩振动,761 cm-1来自O-H面外弯曲振动。下图是淀粉的结构式?! ?

    淀粉的结构式  

    图4 索提剩余物主要是淀粉

    图5是样品灰分的红外光谱图,结合ICP的结果Ca,Si,Ti元素,主要含有碳酸钙(1453cm-1.873 cm-1,712 cm-1),二氧化硅(1100 cm-1)和二氧化钛?! ?

    图5 灰分红外光谱图

    图6是样品在氮气氛围中的TGA图,TGA主要分为3段,第一段是增塑剂甘油的失重,比例为5%,第二段22%的失重来自淀粉,第三段的失重主要来自PBAT,马弗炉煅烧的灰分含量为0.4%。

    图6 样品的TGA图-氮气

    5、市场可降解塑料袋配方

    结合红外,索提,ICP,GC-MS,高温煅烧,TGA等综合分析可知,本例中采购的市场可降解塑料袋配方成分如下: 

    聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯( PBAT)含有PBT的链段如下图所示,为了进一步改善其可降解性,很多研究工作者和企业也在做PBAT的复合材料,其中PBAT与聚乳酸(PLA)的复合最为常见,聚乳酸10-50份,PBAT 10-50份,淀粉 0-50份,聚己内酯(PCL)为相容剂0.04-2.5,润滑剂0-3份,抗氧剂0-3份,填料1-50份。 

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