2019年双降解地膜的制备结构和性能研究培训课件
14页1、光、生物双降解地膜的制备 及其结构与性能研究 提 纲 v 课题提出 v 课题准备 v 主要工作 v 结果讨论 v 课题提出 v最初想法 实际应用 环境 可持续发展 家里棉花地 v想法形成 可降解地膜 柳明珠教授的研究方向 光、生物双降解地膜的制备及其结构与性 能研究 课题准备 v查阅资料 v了解前人研究 v确定课题内容和方法 主要工作 v一.制备淀粉与丙烯酸丁酯的接枝共聚物, 考察了影响接枝率和接枝效率的因素. v二.制备光敏剂硬脂酸铁. v三.制备双降解地膜.测定其力学性能与降 解性能. 结果讨论 v一.接枝证明: 右图中 A表示土豆淀 粉; B表示接枝共聚 物; C表示酸解后所 得侧链 1736处有明 显的羰基特征 吸收峰 3489处出现了此 谱带的倍频峰, 这就证明了该产 物中有丙烯酸丁 酯的聚合物存在 572、763以及 858处又出现了淀 粉的特征吸收峰 结果讨论 v二.影响接枝率 和接枝效率的 因素: 1,反应温度 2,单体浓度 3,反应时间 4,引发剂浓度 结果讨论 v三.硬脂酸铁产品验证 其主要红外吸收谱带的 归属 见表: 波数(cm-1)振动类动类 型 282306F
2、e2O面内振动 345376FeO面内振动 582710Fe3O面内振动 720740CH2(n4)的伸缩振动 14101469CH2和CH3的弯曲振动 1724C=O的特征峰 28492915脂肪族的C-H的伸缩振动 结果讨论 v四.光、生物双 降解地膜光降 解性能(通过 红外光谱图) 下图为降解前 薄膜的红外光 谱: 其主要吸收带 及归属列于右 表: 波数(cm-1 ) 振动类 型 28502920脂肪族C-H伸缩振动,其中2850和2920的峰分裂是由于结晶引 起的峰的分裂 30003650淀粉大分子上的O-H伸缩振动 28502911淀粉大分子上的C-H伸缩振动 1640淀粉大分子上的O-H弯曲振动 915971淀粉大分子上的C-O-H和C-O-C伸缩振动 1459CH2和CH3的弯曲振动 1370CH3甲基对称变性振动 1076甲基对称变形振动 769甲基对称变形振动 722CH2(n4)的伸缩振动 568硬脂酸铁的Fe3O的面内振动 结果讨论 v四.光、生物双 降解地膜光降 解性能(通过 红外光谱图) ,在紫外灯( 波长为2537 )下辐照15天 后的红外谱图 : v其主要
3、吸收谱 带及特征峰的 归属列于右表 : 波数(cm-1 ) 振动类 型 28502920脂肪族C-H伸缩振动,其中2850和2920的峰分裂是由于结晶引 起的峰的分裂 30003650淀粉大分子上的O-H伸缩振动 28502911淀粉大分子上的O-H伸缩振动 1640淀粉大分子上的O-H弯曲振动 915971淀粉大分子上的C-O-H和C-O-C伸缩振动 17101785羰基的振动 1465CH2和CH3的弯曲振动 1372C-O-C变形振动峰,PE在降解时发 生交联成网状结构 1076甲基对称变形振动 887909双键的伸缩振动 769甲基对称变形振动 722CH2(n4)的伸缩振动 426FeO的面内振动 分析比较降解前后的红外光谱 v经紫外光辐照后的膜在羰基区17101785cm-1 处出现了明显的羰基峰,并在不饱和区887 909cm-1处的变化最明显,出现了如下基团的特 征峰:结构式下的数字单位均为波数cm-1. 结果讨论 v羰基指数表征光敏剂含量 对光降解性能的影响:羰 基指数越大,降解程度越 高,聚合物膜中的高聚物 分子量越低。 v右图说明了羰基指数与紫 外光(波长为2537 )照 时间的依赖关系 。其中a 表示不含光敏剂硬脂酸铁 ,b、e、d分别表示含0.1 、0.2、0.3的硬脂 酸铁的薄膜。 结果讨论 v红外光谱表征户外 曝晒中双降解地膜 的光降解性能: v从图中可以看出羰 基峰的吸收高度随 时间增加而增加。 到60天时光、生 物双降解地膜已无 断裂伸长,用手轻 轻一拉即开裂 结果讨论 v凝胶渗透色谱测定分 子量变化的结果如下 v可见,曝晒70天后降 解膜的重均分子量由 23.9万下降到3.2万, 数均分子量由初期的 4.41万降到0.88万, 表明该降解膜在户外 的降解效果非常明显 。 样品MW 10-4Mn 10-4D 未曝晒样23.924.415.42 曝晒 50天后 5.651.773.20 曝晒 70天后 3.200.883.64
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