关键i司：可环境降解塑料；光降解；紫外光加速光老化光降解塑料系指经阳光、特别是紫外光照射诱导光敏剂分解产生自由基进而引发高分子链降解的一类塑料。目前实用的塑料光分解技术主要有两种类型：―是添加光敏剂赋予高分子主链光分解性，二是在高分子主链中导入光敏基团（羰基），其降解机理是光降解和自由基断裂氧化反应的结合，称为Norrish反应。国外60年代开始研究，国内则在80年代中期起步，也取得不少进展光降解塑料的*大缺点是需要光照，因而受到季节、地区、环境和气候等各种因素制约，当埋入土中或被植株遮蔽时，就不能降解或降解速度太慢，影响其推广使用。本研究根据可环境降解塑料的定义，以充分发挥各组分协同作用为原则进行如下配方设计：1）引入在光热诱导下能分解产生自由基的硬脂酸铁（FeSt3）、DCP；2）引入能与水形成氢键，并营造局部有利于微生物生长环境的羰（羧）基组分：EVA、顺丁烯二酸酐等；3）引入不饱和双键，油酸；4）引入可被微生物，细菌释放出的酶而生物降解的填充组分，改性淀粉；5）引入可增加淀粉相与塑料相相容性，进而提高填充材料整体强度的过渡相和增溶剂，EVA、聚乙烯蜡等。并研究了填充PE塑料中几个主要成分对紫外光加速老化性能的影响。
1主要原料及仪器设备1.2光敏剂硬脂酸铁的合成于反应釜中，定量加入硬脂酸和去离子水，90C搅拌使其溶解，按1：1摩尔比加入30%NaH溶液，生成硬脂酸钠水溶液，按3：1摩尔比定量加入30%FeCl3水溶液，搅拌下复分解反应迅速发生，生成红棕色沉淀，待反应至沉淀全部从水中析出，抽滤，蒸馏水反复洗涤至无氯离子检出产物于70C真空烘箱中干燥30h，得红棕色粉末状产品。
1.3淀粉填充PE膜的制备组分改性淀粉聚乙烯蜡光敏剂顺丁烯二酸酐油酸2）工艺流程及操作按前文1.4-2）方法进行。
1.4测定方法5测定方法进行。
1.5加速光老化试验辐射光源：高k汞灯250WX4，光谱波长300nm800nm，光均匀垂直照射到各样品表面，试条距离光源平均40cm，辐射强度为1500±100W/m2采用连续光照操作，但每10h中间间隔1h，以保证光源能持续正常工作。试条放置于木制的框架式结构的样品架上，远离Cu，Fe等影响试验结果的物质。
2结果与讨论2.1硬脂酸铁对填充PE塑料光降解性能的影响研究结果表明，填充PE光敏剂活性顺序为：硬脂酸（十八碳酸）铁>月桂酸（十二酸）铁>辛酸铁，即高碳烷酸的光降解效果优于低碳烷酸。因此本研究按1. 3.1配方设计，在其余组分不变的情况下，改变光敏剂的添加量，探讨光敏剂对塑料降解性能的影响。
1.2试样拉伸强度U）、断裂伸长率（t随组成、光照时间的变化关系表2为不同紫外光照时间下，光敏剂对填充PE膜力学性能的影响。由数据可知，随着FeSt3的增加，拉伸强度逐渐增加，这是由于FeSt3具有表面活性剂的结构特征，能增强淀粉相与PE基体之间的粘接力，在其发生光分解作用之前或光分解作用弱于表面活性剂特征所产生的正面作用之前，FeSt3具有提高材料拉伸强度的作用；当光照时间大于30h后，FeSt3所带来的材料性能劣化已大于其增强作用无论在何种FeSt3添加量下，随着光照时间的延长，拉伸强度均逐渐降低，但拉伸强度平台出现的时间随FeSt3添加量的增加逐渐向后推移。
A丨，八2从拉伸强度下降的程度来看，在光照时间小于50h之前，添加光敏剂的填充PE膜的降解情况比未加FeSt3的好，但对聚合物材料来说，衡量其性能劣化程度更重要的标志应是材料的断裂伸长率。当光照时间大于40h后。按A3 As配方设计的填充PE膜均出现脆化，粉化现象，断裂伸长率随光照时间的变化情况见。
由图I可知，在进行光老化试验前，几种不同配方组成的填充PE膜断裂伸艮率基本相等，均为550%650，不含光敏剂的填充PE膜（A，）在光照30h后，断裂伸长率开始发生变化i含0.2%（X3%光敏剂的填充PE策（AnA2），在光照20h前，断裂伸长率出现缓慢的下降，从表1的数值看，拉仲强度仪下降几个百分点，捡料的性能损耗不大。从结构形态上看，与A3的差别在于①出现了垂直十拉伸方向的银纹，②使原来相互之间距离较小的淀粉相更加分散（AlUv20Lh但当光照20h后，断裂伸长率出现快速的下降过程，从20―30h，断裂伸长率下降广200%，并在50h内趋近于芩；当光敏剂含贵大于等于0+5%时，断裂伸长率以每10h至少200%的速度下降，材料性能劣化很快进入脆化期。表明随者光敏剂添加ft的提高，光降解程度逐渐提高。
不含光敏剂的填充PE膜（囹1A，在光照30h后也开始发生降解（老化h是因为在填充PE的基本配方中还含有其它光敏基S（羰基）。不饱和双键和DCP等组分，DCP中温引发剂，55 60C即可分解产生自由基，特别是材料长时间处干该温度下能ffl2A系列填充PE铟料紫外光照ZOh后拉仲结SUFeSh含M激活体系中原来存在、处十相对为0.3%）稳定状态的由基。导致聚合物拉伸20%后，光降解箱内的温度就可达到55C，由此产生的fi由基诱导双键断裂并协同其它光敏团的作用导致PE降解反应的发生。
2.2改性淀粉含量对填充PE材料紫外光老化性能的影响（XIX4）时，紫外光照射之前填充PE材料的断裂伸长率相近（600±50%），而淀粉含量提高到30%时，材料的塑性大大降低（X5）经紫外光照射后，填充PE材料的断裂伸长率均呈逐渐降低的趋势，但当淀粉含量大于22%（X4，X5）之后，照射40h，断裂伸长率基本趋于零，而当淀粉含量小于时，照射4h后，断裂伸长率仍保留50%左右。研究还发现，在一定范围内，淀粉对填充PE材料的拉伸强度影响不大。淀粉的含量由8%增至30%，紫外光照时间由h增至40h，填充PE材料的断裂强度仅下降了几个百分点2.3顺丁烯二酸酐对填充PE材料性能的影响紫外光加速老化作用下淀粉含fi对填充PE材料力学性能的影响：X丨，：X2A：X3T：X4：X5组分PE改性淀粉EVA聚乙烯蜡光敏剂DCP顺丁烯二酸酐油酸含世八）70.369.5 2）顺丁烯二酸酐在填充PE材料中所起的作用填充PE塑料配方中含有DCP，在120C下混炼时，DCP将分解产生自由基（R），并可能引发下述反应：结果使PE链带上了含有酸酐基团的化合物，将对填充PE材料降解性能产生较大的响。与此同时，在高温，油酸等助剂的存在下，混炼过程中还可能发生如下反应：即淀粉h的羟基对酸酐发生开环反应，生成酯和羧基，产生偶联效果。由显微照片可肴出，顺丁烯二K酐的填充贵由0.2%（D，）上升至0，6%（DZ）淀粉分散相的体积已有明显的下降。结果将增强淀粉相与PE相的粘接力，产生多组分聚合物的共混效果，而使材料拉伸强度和断裂伸长率增加。因此顺丁烯二酸酐的加入对填充PE塑料存在诱导降解和提高力学性能两方面作用，何者将起主导作用，见。
开始时，随t颟丁烯二酸酐的加入，在相同光照时间下，断裂伸长率下降（A，D，D2、D3>，表明此时诱导降解为主反应；当酸酐加入贵进一步提高时，断裂伸长率又出现回升 3结论在紫外光加速老化实验中，光敏剂在填充PE塑料体系中起到诱发光降解作用的同时还起到增容剂的作用，加入量以占填充PE材料总ft的0.2%0.3%为宜。 顺丁烯二酸酐可能发生对PE的接枝反应和与淀粉（一OH）的开环反应。因此也存在诱导降解和提高力学性能两方面作用。与淀粉的作用相似，它的添加贵对填充PE材料的断裂强紫外光加速老化作用下丁烯二酸酐对填充PE材料力学性龃彩响A：断裂伸长率iBt拉伸强度D系列（D，。1）填充PE窀料钱絷外光照射20h拉仲后的结构形态拉伸200%度影响不大，但对衡贵材料t化性能的主要指标断裂仲长率影响较大。 3〉合理添加光敏剂、淀粉和酸酐等助剂可达到对填充PE塑料紫外光降解性能的可控制。
