Модифицированные биоразлагаемые композиционные материалы на основе полиэтилена

• Автор: Во Тхи Хоай Тху
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Литературный обзор.

1.1 Биоразлагаемые полимерные композиции.

1.1.1 Основные направления создания биоразлагаемых полимерных композиций.

1.1.2 Механизм биодесгрукции полимерных материалов под действием микроорганизмов.

1.2 Способы получения биоразлагаемых полимерных материалов

1.2.1 Биоразлагаемые полимеры, получаемые биохимическими методами

1.2.2 Биоразлагаемые полимеры на основе крахмала

1.2.2.1 Крахмал

1.2.2.2 Биоразлагаемые композиции на основе крахмала и природных полимеров

1.2.2.3 Биоразлагаемые композиции на основе крахмала и синтетических полимеров
1.3 Модификация полимерных композиций
1.4 ЯМР как метод исследования крахмалонаполнениых полимерных композиций
1.5 Методы определения биоразложения полимерных композиций
Заключение но литературному обзору и задачи исследования
Глава 2 Методическая часть
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования.
2.2.1 Получение крахмалонаполненных полимерных материалов
2.2.2 Методы исследования реологических свойств композиционных материалов
2.2.3 Метод определения стойкости к действию химических сред
2.2.4 Исследование времен релаксации протонов воды в системе синтетический полимеркрахмал методом ЯМР
2.2.5 Метод исследования физикомеханических свойств композиционных материалов
2.2.6 Определение биоразлагаемости полимерных материалов
2.2.7 Статистическая обработка результатов
Глава 3 Экспериментальная часть
3.1 Исследование реологических свойств композиционных материалов наполненных крахмалами.
3.2 Исследование композиционных материалов на основе полиэтилен крахмал к действию агрессивных средах
3.3 Исследование времен релаксации протонов воды в системе синтетический полимеркрахмал методом ЯМР
3.4 Исследование физикомеханических характеристик композиционных материалов наполненных крахмалами
3.5 Модификация крахмалонаполненных композиций
3.5.1 Исследование реологических свойств модифицированных композиций
3.5.2 Исследование модифицированных композиций на основе полиэтилен крахмал к действию агрессивных сред
3.5.3 Исследование физикомеханических характеристик
модифицированных композиций.
3.5.4 Разработка оптимального состава модифицированной Г1Э композиции
3.5.5 Исследование кинетики биоразложения модифицирующей полиэтиленовой пленки.
Выводы.
Список используемой литературы


Получены новые данные о реологических и деформационно-прочностных характеристиках модифицированных крахмалонаполненных композиций. Определены эффективные модифицирующие добавки: ОС- для композиции с кукурузным крахмалом и АЛМ-7 для композиции с рисовым. Установлена зависимость между временем деградации, содержанием, свойствами крахмала и модифицирующих добавок на основе изучения кинетики биодеструкцип. Методом ЯМР по активности протонов водорода подтверждена способность ПЭ крахмалонаполненных композиций к набуханию и дальнейшему биоразложению. Установлено, что сроки биоразложения композиционного материала иод действием микроорганизмов можно регулировать путем введения модификаторов. Практическая ценность: Использование в работе неионогенного модификатора и рисового крахмала позволили создать биоразлагаемыс материалы на основе полиэтилена с улучшенными технологическими свойствами и биоразлагаемостыо. Добились, что при введении в композиции полиэтилен - рисовый крахмал модифицирующей добавки лаурил-миристил-7 (АЛМ-7) переработка наполненного материала осуществляется при тех же значениях напряжения сдвига (т) и скорости сдвига (у), что и полиэтилен на стандартном экструзионном оборудовании. В результате проведенных исследований получены новые материалы, на основе системы ПЭ - крахмал, которые могут быть использованы для создания биоразлагаемых композиционных материалов. Разработанные модификаторы могут найти широкое применение при создании новых материалов на основе ПЭ, что расширит области его практического использования. Выпущена опытная партия рукавной пленки методом раздува на опытно-промышленной установке ООО «МашПласт». Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на: б-ой, 7-ой, 8-ой международных конференциях студентов и молодых ученых "Живые системы и биологическая безопасность населения", (, , г. Москва. Мир биотехнологии ", (Москва); международной научно-практической конференции "Олимпиада : технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания", (Краснодар, г. Пищевые технологии и биотехнологии", (Казань, г. Тара и упаковка пищевых продуктов. Кроме того, о ходе выполнения научно-исследовательской работы по созданию биоразлагаемых модифицированных композиций, наполненных крахмалами, работа заслушена на ученом совете ВНИИКрахмалопродуктов расширенного состава, в присутствии делегации института промышленной химии Вьетнама. Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, один патент на изобретение и подана заявка на патентование. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 2 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы. Диссертационная работа содержит таблиц, формул и рисунков. Термин «biodegradable polymer» стал неотъемлемой частью «зелёного словаря» сравнительно недавно. Первоначально усилия исследователей в области синтеза полимеров были направлены на создание материалов, отличающихся исключительно высокой стойкостью к воздействию факторов окружающей среды. Угроза нарушения биосферного равновесия на планете полимерными отходами показала всю сложность проблемы использования полимеров, инертных к окружающей среде и способных сохранять присущие им свойства неизменными в течение длительного времени. На современном этапе развития общества возник новый подход к разработке полимерных материалов, диаметрально противоположный традиционному. Он имеет целью получения полимерных материалов, которые сохраняют эксплуатационные характеристики только в течение периода потребления, а затем претерпевают физико-химические, химические и биологические превращения иод действием факторов окружающей среды и легко включаются в процессы метаболизма природных биосистем. Способность полимеров разлагаться и усваиваться микроорганизмами зависит от ряда их структурных характеристик. Наиболее важными являются химическая природа полимера, молекулярная масса, разветвленность макроцепи (наличие и природа боковых групп), надмолекулярная структура.