常见塑料薄膜制品在UV作用下的性能变化特征

• 作者: 蒋凤华 谢林青 孙承君 张雨 李景喜 鞠鹏
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 光降解 微塑料 聚乙烯 拉伸性能 红外光谱 扫描电子显微镜
• 年，卷（期）: 2021,（13）
• 所属期刊栏目: 环境微塑料专题
• 页码范围: 1571-1579
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-0556

摘要

塑料自问世以来给人类的日常生活带来极大改变和方便,但同时由于其难降解性而产生大量塑料垃圾.这些垃圾在光、物理、化学和生物等作用下发生破碎降解产生微塑料,成为环境中微塑料的一个重要来源.本研究选取生活中常见的食品包装袋、垃圾袋、厚塑料膜和快递包装袋等塑料薄膜制品开展UV光降解实验,通过拉伸性能检测,结合红外光谱和扫描电子显微镜手段,分析了它们在UV光降解过程中的性能变化特征.结果表明,6种塑料膜的断裂伸长率均随光照时间增加而降低,杨氏模量一般随光照时间增加先升高后降低,而拉伸强度随光照时间增加呈先升高后降低或者持续降低的变化趋势,食品包装袋和可降解垃圾袋在光照强度为160 W/m2的UV光照射36h后发生脆化无法进行拉伸性能测试,易于破碎为微塑料,而快递包装袋180h后断裂伸长率仍达76％;光降解过程中聚乙烯发生氧化断链反应,分子结构发生变化,食品包装袋光降解的主要产物为醚类物质,厚塑料膜和快递包装袋的降解产物包含酮、酯或酸类物质和乙烯基等,但聚乙烯作为塑料的主要成分没有变化;光降解后塑料的表面和拉伸断裂截面均产生细小裂纹,发生脆化.研究结果可以为环境中大片塑料垃圾的行为过程、微塑料来源及环境风险评估等研究提供基础数据.