三类典型塑料农膜在水环境中的自然老化与降解行为研究

摘要

本文以聚乳酸(PLA)、碳酸钙改性聚乙烯(CCF-PE)和聚乙烯(PE)塑料农膜作为研究对象,通过户外自然暴露法进行老化与降解,利用傅里叶变换红外光谱、微机控制电子万能试验机、扫描电子显微镜等表征手段,对三类典型塑料农膜的结构和性能进行分析检测,研究其在水环境中180 d的自然老化与降解行为.研究结果表明:随着时间的延长,PLA和CCF-PE农膜的质量损耗率在实验前两个月增幅较快,而后上升趋势有所减缓,但PE农膜则一直保持平缓上升状态;三类塑料农膜在降解过程中存在水质有机污染和微纳塑料污染风险上升的趋势;三类塑料农膜断裂伸长率和拉伸强度均呈下降趋势,经过180 d老化与降解后,力学性能依次为PE农膜>PLA农膜>CCF-PE农膜;三类塑料农膜原始表面平整光滑,无孔洞和裂纹,但经过180 d老化与降解后,PLA和PE农膜表面出现裂纹,CCF-PE农膜表面出现孔洞;三类塑料农膜特征峰的强度均有所降低,表明其分子链发生断裂,分子量下降;PLA农膜主要发生的是光降解,CCF-PE农膜的CO_(3)^(2-)特征峰大幅度减弱,PE农膜中—CH_(2)参与氧化反应.