可降解聚乙烯薄膜降解性能的研究进展

霍艳苓

摘 要 近年来，可降解聚乙烯薄膜性能的研究在不断发展，从光降解、生物降解和光生物降解等三个方面来看，都各自具有自身的特点，能够在不同的领域得到推广。

关键词 可降解;聚乙烯薄膜;降解性能;研究

在各行各业中使用到了聚乙烯，这个材料具有非常多的优点，如机械性能好、稳定性强、价格便宜等等，但是在自然环境中，聚乙烯的降解非常的慢，给环境带来了很大的不利的因素，形成了白色污染，对人类的生存及发展而言，这是一个非常重大的难题，要想解决这个问题，当前国内外的科研工作者都对可降解聚乙烯薄膜进行研发，当前能够产业化的品种还不是很多，主要集中在生物降解、光降解、光生物降解等三个方面。

1从光降解方面来看薄膜降解性能的研究

通过光的作用将光降解塑料吸收了紫外线等辐射能之后而引发作用，使得高聚物的链断裂降低，其低分子量和量化合物最终被降解，光降解往往是通过光催化剂引入其中来进行完成这个过程。利用煤降解剂而引发其交联和降解的反应，最终对薄膜的强度进行控制，降低其柔韧性，那么，在整个的光照过程中就能够使得断裂生长率不断下降，而在整个过程中，前面的过程是对聚合物的氧化诱导期直至及其衰变期，后面才能够进入降解期，通过煤大分子光催化作用，能够将聚乙烯常规光降解过程进行改变，推动聚乙烯大分子断裂链和分子量的一个降低。把煤基材料对于薄膜的降解性能，我们通过观察可以看出具有一定的推动作用，同时将煤基材料及材料的量进行不断控制，还能够对降解速度进行改变，并通过不断的试验得出45摄氏度是作为没激光催化降解剂最合适的温度。

同时，对于复合材料不断地推，利用一些材料对高分子材料进行填充性改良，如淀粉、碳酸钙等，这样既可以对高分子材料的降解性能进行改善，又可以对成本进行控制和降低。将碳酸钙和淀粉分别都加入到聚乙烯薄膜当中，利用紫外线照射的方式和自然暴露的方式来对其降解性能进行研究，可以看出，碳酸钙填充薄膜的光降解性能远远的高于淀粉填充薄膜的性能[1]。同时，将金属元素也引入到高分子材料的降解过程中，通过实验证明，还有一些金属掺杂物的薄膜在辐射降解过程中能够降解并且不产生污染。氧化锰对于薄膜的光降解性能具有推动作用。

2从生物降解方面来看薄膜降解性能的研究

从生物降解塑料来看，是将一类有自然界存在的微生物和藻类的作用，而激发起降解的塑料，当然通常作为理想化的生物降解塑料就是一种非常具有优良的性能，能够在废弃以后在自然环境中就被微生物所完全分解了的高分子材料，而在现实中很大一部分的纯聚合物往往被微生物分解的可能性是有的，但是不是那么强大。 据悉，材料在自然环境中利用生物进行降解是可行的，但是其时间尤其的长，那么，通过添加淀粉的形式能够提高聚乙烯的生物降解性能。淀粉和碳酸鈣相比，淀粉比碳酸钙更加能够被微生物所利用，因此淀粉作为填充薄膜的失重率就要高一些。复合材料的降解效率和处理玉米淀粉含量的增加比例越高而提升。将一些有机化合物中增加铁等元素至于其环境中在新化合物氢化物中的浓度高低对于降解速度也起到了一定的影响作用。

3从光生物降解方面来看薄膜降解性能的研究

光生物降解聚乙烯往往是利用光、热、氧，引发光明系等各种物质的一些字氧化和光氧化作用来将高聚物的链进行氧化断裂下降，分子量，最终达到起降解的这个过程，但是不管用哪一种材料来进行降解都需要将材料和化学结构上的化学链以及大分子进行降解，再将材料进行降解的之前往往要进行一些非生物的处理，这样一方面可以将降解时间缩短，一方面则利用加入光敏剂或者是氧化剂来产生利于降解的一些功能团。

从薄膜相对分子质量测定来看在聚乙烯的结晶度，伴随着降解的这个过程程度不断加深而不断增大，由于其分子质量较高，其物理缠结链很多，使得其运动被限制，很难进行规则地排列，因此及晶体缺陷就更大，结晶度更低[2]。在光生物降解的过程中，很多不同的参数都具有了一些变化规律，如结晶度等等，伴随着降解过程中而不断稳定而增加，使得降解过程往往是先发生在试样的表层，并随着降解过程而不断的稳定增加，因此光生物降解过程往往是发生在一些无定形区域。

从光降解聚乙烯来看，其加工成本非常的低廉，但是有局限性，他的经济行为往往只能在有光的地方进行，而生物降解聚乙烯则利用了添加性的淀粉以及其他物质来得以实施，但是从产品的外观和性能来看，是具有一定影响性的，往往废弃之后是添加物降解，而从有机聚合物本身来看，没有产生其根本性的降解，因此生物降解的推广领域存在着一定的局限性。因此，需要从多方面着手来进行协同的聚乙烯薄膜降解，从今后的工作发展来看，这是一个重要的发展方向，这样才能够获取新的创意和新的降解聚乙烯材料，这样在研究过程中并将pH温度微生物种类等这些对于生物降解能够起到影响作用的因素都考虑进去。从长远来看，这些才能够对聚乙烯薄膜的降解技术研发起到积极的推动作用。

总而言之，从当前对于白色污染问题的解决方案来看，利用可降解聚乙烯来替代传统的非降解性塑料是大家所认知的，目前最好的一个方案，同时开发生物基可降解材料来替代和降低。对于传统塑料的使用率，但是从当前的使用来看，传统塑料价格低廉成本很低工艺简单，具有耐热性，而当前的一般的生物降解材料则在这些方面不占据优势，往往耐热性能差工艺复杂成本偏高，在推广过程中困难重重，怎样对传统的聚乙烯塑料进行性能上的转变，将其转变为能够降解的材料，那么就既能够节约成本，同时又能够缓解环境污染问题，对于当前的社会经济发展来看，具有非常积极的社会意义。从现有的聚乙烯材料降解方式来看，不同的降解方式具有各自不同的特点，怎样将它们进行有效的技术处理，进而提升其使用率，使我们当前需要思考的问题。

参考文献

[1] 廖戎.聚乳酸和ε-己内酯共聚物生物可降解材料的体外降解研究[J]. 西南民族大学学报（自然科学版），2010（2）：252-256.

[2] 张书洋，陈哲峰，吴枫，等.四臂聚乳酸/线性聚乳酸共混物的结晶行为及机理研究[J].高分子学报，2016（5）：679-684.