PPC/PBS包膜尿素膜材料降解特征

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张坤

作者： 张坤;徐静;张民

作者机构：

关键词： 包膜材料;聚碳酸亚丙酯;聚丁二酸丁二醇酯;降解

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2015 年 21 卷 03 期

页码： 624-631

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】生物可降解树脂包膜材料用于生产控释肥,以防止传统聚烯烃类树脂包膜材料对土壤造成的潜在危害。研究不同膜材、在不同类型土壤中的降解速度,可以为提高包膜肥料的施用效果和土壤生态环境效应提供技术支持。【方法】本文以聚碳酸亚丙酯(PPC)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)两种可生物降解树脂(质量比7∶5)作为尿素包膜材料进行田间土埋试验。用红外光谱、热失重和扫描电镜测定方法测定PPC/PBS包膜尿素膜材料试样在降解过程中质量损失百分率,对样品降解前后的结构和表面形貌变化进行表征,分析膜材料在土壤中的降解特征。【结果】1)红外光谱分析表明,随着土埋时间的延长,在3480 cm-1处的-OH单峰吸收强度先增加后消失,18491543 cm-1处羰基吸收峰强度明显增加,在2363 cm-1和2331 cm-1处出现-C=C=C和-C=C=O等累积双键的不对称伸缩振动吸收峰,说明膜材料链结构经历了先断链、后氧化的过程,且膜材料在降解过程中形成了新物质,降解方式是以树脂结构中任意酯键部位切断的方式为主;2)热失重分析表明,膜材料中PPC树脂在土壤中先行降解,膜材料中随着PPC结构含量的减少,PBS越来越多的发挥其抑制PPC分解的热稳定作用,表现为膜材料的热分解温度移向高温;3)扫描电镜观察发现,初始状态下的包膜尿素的表面致密均一,没有孔洞,随着埋土时间延长,膜材料表面先行降解,膜的表面为由光滑变粗糙,出现孔洞,随时间延长降解程度增加,表面和内部都变得疏松,孔洞逐渐长大并且同时向周围延伸并与其它孔洞贯穿,孔洞增大到20μm左右,膜的厚度变薄,仅为40 50μm,但包膜仍然保持原有的轮廓,说明膜材料在土壤中可以降解,但会延续一定的时间;4)膜材料的土埋降解试验表明,初期降解速度较慢,随着时间的延长,试样生物降解度逐渐增加,在第五个月达到5%失重,之后失重速率明显增快,显示出良好的降解性,到10月份已达到78%的失重率。土壤中的膜材料在12个月内可以被完全降解,对环境友好。【结论】PPC/PBS包膜尿素膜材料降解特征为:包膜表面先行降解;膜材料中PPC树脂在土壤中先行降解;降解方式以树脂结构中任意酯键部位切断的方式为主;膜材料降解速度以1 5月份较慢,6 10月份迅速增快,10月份后减慢,一年之内能够完全降解。

分类号： S145

  • 相关文献

[1]硅烷化改性木薯淀粉/聚碳酸亚丙酯共混膜的结构及耐水性. 李秉正,潘丽霞,黄慨,杨辉. 2014

[2]基于聚碳酸亚丙酯载体的农药微胶囊制备与表征. 孟锐,李晓刚,刘双清,朱锐,柏连阳,蒋金芝. 2012

[3]可降解聚碳酸亚丙酯-毒死蜱微胶囊的制备及缓释性能评价. 孟锐,刘双清,朱锐,周小毛,柏连阳,李晓刚. 2012

[4]包膜型缓/控释肥技术的研究与进展. 黄永兰,罗奇祥,刘秀梅,侯红乾. 2008

[5]新型缓控释肥料的研制及其缓控释性能研究. QIN Yu-bo,唐树梅,XIE Jia-gui,黄鹤丽,YIN Cai-xia,候云鹏,WANG Li-hui,王立春. 2008

[6]明胶/PVA类肥料包膜材料的制备与环保性能研究. 刘颖,魏敏,杨平华,耿丹丹. 2021

[7]包膜肥料的种类及特性. 吴玉光. 2012

[8]控释肥料研究现状、存在问题及对策. 刘海林,林钊沐,罗微,华元刚,郑国亮,王龙宇. 2014

[9]肥料包膜材料使用安全风险评价和控制研究. 林茵,刘红芳,保万魁,王旭. 2021

[10]聚丁二酸丁二醇酯生物降解酶及其催化性能研究. 李成涛,张敏,白清友,刘武周,王天瑜,宋吉青. 2012

[11]不同植物纤维/PBS复合材料的性能差异比较. 张敏,强琪,李莉,徐丹,宋吉青. 2013

[12]乙酰化淀粉/PBS制备生物降解塑料的研究. 马涛,于大海. 2010

[13]聚丁二酸丁二醇酯降解菌株产脂肪酶条件的优化. 张敏,沈颖辉,王旭愿,李成涛,吕嘉枥. 2013

[14]竹纤维酰基化改性对聚丁二酸丁二醇酯复合材料性能的影响. 许小玲,张敏,贾苗苗,宋吉青,马晓燕. 2015

[15]竹纤维酰基化改性对聚丁二酸丁二醇酯复合材料性能的影响. 许小玲,张敏,贾苗苗,宋吉青,马晓燕. 2016

[16]纤维改性对小麦秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响. 强琪,张敏,徐丹,何文清,宋吉青. 2013

[17]拟云芝降解柳树木质素的研究. 谈峰,张健,李玉娟,李敏,王莹. 2014

[18]有机磷农药微生物降解的研究进展. 明惠青,李莉. 2006

[19]离子液体-水共溶剂作用下木质素转化为酚类物质的研究. 黎演明,冼学权,卢波. 2019

[20]SnO_2/TiO_2纳米纤维的制备及其光催化降解苯酚的研究. 肖艳春,黄婧,陈彪,刘明华. 2014

作者其他论文 更多>>

微信小程序