生分解性材料
分解性材料は、一定期間にわたって熱力学や運動学の意味で分解することができる材料です。劣化の外部要因に応じて、光分解性材料、生分解性材料などに分けることができます。影響因子には、主に温度、分子量、材料構造が含まれます。
中国語名
生分解性材料
定義
熱力学の感覚で分解性材料
影響要因
温度が高分子材料の劣化に及ぼす影響
分類
光分解性材料、生分解性材料
目次
1カテゴリー
劣化の外部要因に応じて、次の要素に分けることができます。
1.光分解性材料:日光による劣化。
2.生分解性物質:真菌や細菌などの天然微生物の呼吸または化学エネルギー合成のために、それらは分解され、最終的に二酸化炭素と水に分解されます。
環境分解性物質:光、熱、水、汚染化合物、微生物、昆虫、機械力などの自然環境条件下で劣化。
2 例
乳酸
ポリラクチドとも呼ばれるポリ乳酸(PLA)は、微生物発酵の産物である乳酸をモノマーとして化学的に合成する。使用後に自動的に劣化し、環境を汚染しません。
ポリ乳酸は、優れた機械的特性を持つ繊維やフィルムに加工することができ、その強度はナイロン繊維とポリエステル繊維とほぼ同等です。ポリ乳酸は体内の乳酸や酢酸に加水分解し、酵素によりCO2やH2Oに代謝できるため、医療材料として使用できます。日本と米国では、手術用縫合糸、人工骨、人工皮膚の処理にポリ乳酸プラスチックを使用してきました。ポリ乳酸は包装容器、農業マルチ、繊維スポーツウェア、寝具の製造にも使用されます。
でんぷんプラスチック
デンプン含有量は90%を超え、添加された他の成分は完全に劣化する可能性があります。住友商事、米国のワメル・ランバー、イタリアのフェリズ・コーポレーション等は、デンプン含有量90~100%のデンプン全体の研究に成功したと主張している。プラスチックは、痕跡や汚染を残さずに(1~1年)完全に生分解性を持ち、各種容器、ボトル、フィルム、ゴミ袋等の製造に使用できます。
全デンプンプラスチックの生産原理は、デンプン分子を変形させ、熱可塑性特性を有するデンプン樹脂を形成することであるため、熱可塑性デンプンプラスチックとも呼ばれています。成形プロセスは、従来のプラスチック加工装置を使用し続けることができます。
生分解性プラスチックを開発するために原料としてデンプンを使用することの潜在的な利点は:デンプンは、様々な環境で完全な生分解性を有する。プラスチック中のデンプン分子が分解または脱水した後、二酸化炭素ガスが形成され、土壌や空気に有害ではない。適切な技術は、熱可塑化後にプラスチック材料を作るために使用される機械的特性に澱粉を到達させることができます。デンプンは、無尽蔵の再生可能資源であり、デンプンの搾取は農村経済の発展に有益である。
私の国で生産されたデンプンプラスチックの大半は、デンプンプラスチックを充填していること、つまり、デンプンの一定の割合が非生分解性ポリマー材料に添加されていることを留意すべきです。デンプンの生分解は、材料全体の物理的性質を崩壊させ、多数のエンド基が酸化分解にさらされるが、この「崩壊」後の残りの部分のPEおよびPVCは劣化できず、土壌中に残る。時間の蓄積は確かに汚染を引き起こすので、外国は時代遅れとしてそのような製品を分類します.
光分解性プラスチック
光分解性プラスチックは、光の作用で劣化するプラスチックを指します。
1. 光分解性プラスチックの例
製造方法によれば、光分解性プラスチックは合成分解性プラスチックと添加物分解性プラスチックに分けることができる。
(1) 合成分解性プラスチック
A。エチレン/一酸化炭素共重合体(E/CO)
光分解は、主鎖のシションによって特徴付けられる。E/COの光分解速度と程度は、鎖に含まれるケトン基の量に関連しています。コンテンツが高いほど、劣化速度が速くなり、度合いが大きくなります。米国テキサス州の科学者は、E /COに関する屋外暴露実験を行いました。太陽が満杯の6月には、E/COは早くても数日以内に劣化する可能性があります。
B。ビニル/ビニルケトンコポリマー(エコライト)
エコライト分子の側鎖のケトン基は、自然光の作用で分解することができる。エコライトの光分解性能はE/COよりも優れていますが、コストも高くなります。
このタイプのポリマーの欠点は、いったん光にさらされると劣化し始め、誘導期間がほとんどない点です。誘導期間を調整するために抗酸化物質を添加する必要があります。
(2) 添加物用光分解性プラスチック
添加剤型の光分解性プラスチックは、ポリマーに少量の光増感剤を添加することである。低濃度では、光酸化分解触媒であり、これは太陽光(紫外線)照射により反応してポリオレフィンポリマーを破壊する。
PE、PPおよび他のポリマーにケトン、アミンおよび他の光増感剤を加えることはよりよい光分解性を達成できる。
添加光分解性プラスチックは、低コスト、簡単な製造プロセス、および被覆フィルムとして良好な効果を有します。しかし、その劣化特性は、露出した表面が比較的完全に劣化し、土壌に埋もれている部分が劣化しにくいということです。このような光分解性プラスチックの劣化誘導期間は、2ヶ月以上で制御することができる。しかし、劣化時間の制御性は悪い。
3 影響要因
材料の劣化性能に影響を与える要因は、特に次のとおりです。
高分子材料の分解に対するpHの影響
マダーらは、pH値の変化がコポリマー鎖の加水分解速度に大きな影響を与えると考えられていたが、分解速度は生物の異なる部分で大きく異ならない。コポリマーの分解は酸性微小環境を形成し、コポリマーの自己触媒を促進し、その分解の増加を招く。
温度が高分子材料の劣化に及ぼす影響
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