Структура, свойства и биодеструкция композиций на основе полиэтилена и природных добавок

• Автор: Хватов, Анатолий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9

1.1. Классификация биоразлагаемых полимеров. 9

1.1.1. Синтетические биоразлагаемые полимеры.

1.1.2. Природные биоразлагаемые полимеры.

1.1.3. Композиционные материалы на основе синтетических и природных полимеров.

1.2. Влияние некоторых физических и химических факторов

на деградацию полимеров.

1.2.1. Термоокислительная деструкция.

1.2.2. Фотодеструкция.
1.2.3. Воздействие агрессивных сред.
1.2.4. Механохимическая деструкция.
1.2.5. Биологическая деструкция. 3 23
1.2.6. Комплексное воздействие факторов окружающей среды.
1.3. Основные свойства ПЭНП и его применение.
Заключение по литературному обзору.
ГЛАВА И. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования.
2.2. Способ получения многокомпонентной системы ПЭНППД
2.3. Методы исследования.
2.3.1. Определение показателя текучести расплава
термопластов.
2.3.2. Метод дифференциальной сканирующей калориметрии.
2.3.3. Определение физикомеханических характеристик.
2.3.4. Исследование термоокислительной деструкции.
2.3.5. Методика определения устойчивости пленок в водной среде.
2.3.6. Термогравиметрический анализ. 5
2.3.7. Оптическая микроскопия.
2.3.8. Определение биоразрушаемости пленок.
2.3.9. Рентгеноструктурный анализ.
ГЛАВА ПТ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Структура и свойства природных добавок и многокомпонентной системы ПЭНППД
3.1.1 Влияние природных добавок на рост и развитие
ми кромицетовбиодестру кторов
3.1.2. Размер частиц и распределение их в матрице ПЭНП
3.1.3 Термоустойчивость добавок и смесевых композиций ТГА
3.1.4 Физикомеханические и реологические характеристики композиций
3.1.5 Струкгурные характеристики смесей ПЭНППД
3.2 Исследование особенностей термоокислительных процессов, протекающих в композитах ПЭНППД
3.3. Исследование воздействия воды на изучаемые системы
3.4. Воздействия микромицет на структуру ПЭНП и ПЭНППД
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Основная задача исследователей биополимерных материалов обеспечение необходимого уровня технологических и эксплуатационных свойств, соответствующих традиционным синтетическим полимерам. В настоящее время потребность в разлагаемых материалах достаточно велика. Например, уже сейчас, в экономически развитых странах, большая часть одноразовой упаковки производится из биоразрушающихся пластмасс. Актуальность работы. На сегодняшний день известен целый ряд биоразлагаемых
полимеров, к их числу относятся, например, полилактид и полигидроксибутират, и сополимеры на их основе, называемые иногда биополимерами. Их производство, дорогостоящее, но со временем их доступность возрастет. Однако до настоящего времени не проводилось систематических фундаментальных исследований, которые бы раскрыли роль различных факторов, влияющих на процесс биодеструкции. Это температура, кислород, влага и воздействие микроорганизмов. Не решены, в том числе, ряд вопросов, касающихся изменений происходящих в свойствах полимера при введении природной добавки, а также в надмолекулярной структуре в результате длительного воздействия факторов окружающей среды кислорода, температуры, влаги, микромицет. Применение совокупности физикохимических, физикомеханических и классических методов принятых в микологии позволит расширить представления о биоконверсии композиционных материалов. Целью работы являлось создание и изучение структуры новых композиционных материалов на основе ПЭНП природные добавки Г1Д. Моделирование влияния факторов окружающей среды кислород, температура, агрессивная среда, микромицеты на биодеградацпю полимера и выявление изменений происходящих в полимерной матрице с использованием физических методов исследования даст возможность оценить вклад каждого конкретного фактора на биокоиверсию материала. Постановка задачи. Научная новизна работы. Апробация работы. По результатам работы опубликовано 4 статьи, в том числе в зарубежных изданиях, тезисов. Биотехнология состояние и перспективы развития, Москва, г. V Ежегодная международная молодежная конференция ИБХФ РАН Вузы, Москва, г. Конференция Полимерные композиционные материалы Технология, обработка, применение, Москва, г. VI ежегодная международной конференции ИБХФ РАН Вузы, Москва г. Четвертая всероссийская каргинская конференция. Наука о полимерах му веку. Москва, г. IV Московский международный конгресс Биотехнология состояние и перспективы развития, Москва г. XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва г. ГЛАВА I. Идея создания биологически разрушаемых материалов возникла и получила развитие в конце х начале х годов прошлого века. Результатом научных разработок в реализации этой цели явилось создание полимерных материалов с регулируемым сроком службы. Однако, они не получили широкого промышленного применения вследствие их дороговизны по сравнению с традиционными синтетическими полимерными материалами, такими как ПЭ, ПГТ, ПА и т. Синтетические полимерные материалы, обладая рядом достоинств, както устойчивость к различным факторам внешнего воздействия, по окончании срока эксплуатации ставят перед нами проблему утилизации таковых. На сегодняшний день существует несколько основных направлений решения данной задачи. Как правило, это захоронение хранение отходов на полигонах и утилизация рециклизация, пиролиз, сжигание. Такой простой способ как захоронение 1 сопровождают следующие проблемы чрезмерно быстрое переполнение существующих полигонов изза большого объема и малой плотности размещаемых отходов заражение подземных вод выщелачиваемыми продуктами самопроизвольное возгорание полигонов бесконтрольное образование метана и др. Значительная часть использованной тары и упаковки перерабатывается на мусоросжигательных заводах, что ведет к загрязнению воздуха мелкодисперсной пылью, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы образующейся при сжигании мусора, которая по весу составляет до от исходного веса отходов и которая в силу своих физических и химических свойств не может быть захоронена на обычных свалках 2.