[發明專利]一種可光催化降解的聚氯乙烯塑料薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201910829641.0
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110511509A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 史載鋒;張妍;宋軍軍;張大帥;張小朋;孫天一;李晨;王麗麗;祁曉煒
• 申請（專利權）人: 海南師范大學
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K3/04;C08K9/04;C08K3/22;C08J5/18
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本發明涉及PVC塑料制備領域，具體涉及一種可光催化降解的聚氯乙烯塑料薄膜及其制備方法；一種可光催化降解的聚氯乙烯塑料薄膜，由下述重量配比的原料制備而成：聚氯乙烯、納米石墨、二氧化鈦和N,N?二甲基甲酰胺的質量比為（5.0～12.0）：（0.01～2.5）：（0.1～2.5）：（83.0～94.0）。本發明利用固相光催化劑納米石墨和TiO₂改性PVC，獲得具有可光催化降解特性的PVC塑料薄膜，廢棄后經過光催化作用降解，能加速其在自然界中的降解速度，減少“白色污染”。

技術領域

本發明涉及PVC塑料制備領域，具體涉及一種可光催化降解的聚氯乙烯塑料薄膜及其制備方法。

背景技術

隨著科技的進步和工業的發展，塑料薄膜制品己滲透到人們生活和生產的各個領域，改變了人們的生活方式并推動了人類文明的進步。但是，很多塑料薄膜制品都是成本低廉的產品，如農用薄膜、保鮮膜、塑料包裝袋和一次性塑料餐具等，其回收再利用的價值較小，使用后直接被拋棄，暴露在自然環境中。由于其自身結構的穩定性和非生物降解性，廢棄塑料在自然條件下很難降解，不僅造成了嚴重的環境污染問題，即“白色污染”，而且影響了社會的可持續發展。

聚氯乙烯PVC曾是世界上產量最大的通用塑料，應用非常廣泛，PVC的產品在意外燃燒時或垃圾掩埋時，就會產生二惡英，對人和動物有著很大的危害，增加其可降解性具有重要意義。

最早Hidaka等利用TiO₂與PVC塑料混合制成PVC-TiO₂復合膜，光降解后發現具有優異的降解效果，但可光降解塑料依舊存在一些問題，一是TiO₂本身存在光生載流子易復合、光響應范圍窄等問題，二是塑料添加光催化劑或光敏劑就會影響其力學性能，限制了其廣泛推廣。因此，研究一種在可見光范圍內可光催化降解，且具有良好的力學性能的PVC塑料薄膜是非常重要的。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種可光催化降解的聚氯乙烯塑料薄膜及其制備方法。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種可光催化降解的聚氯乙烯塑料薄膜，由下述重量配比的原料制備而成：聚氯乙烯、納米石墨、二氧化鈦和N,N-二甲基甲酰胺的質量比為（5.0～12.0）：（0.01～2.5）：（0.1～2.5）：（83.0～94.0）。

優選地，還包括增塑劑，其中增塑劑與聚氯乙烯的質量比為（0.2～1.8）：（5.0～12.0）。

優選地，增塑劑是三醋酸甘油醋、檸檬酸醋、聚乙二醇中的一種或幾種。

優選地，二氧化鈦是以維生素C對納米二氧化鈦改性制得，且維生素C與納米二氧化鈦的質量比為1.0：（2.1～2.5）。

優選地，二氧化鈦是先后以維生素C和脯氨酸對納米二氧化鈦改性制得，且維生素C、脯氨酸和納米二氧化鈦的質量比為（2.1～3.5）：（3.5～4.5）：10.0。

一種可光催化降解的聚氯乙烯塑料薄膜的制備方法，包括如下步驟：

（1）先將聚氯乙烯、納米石墨和二氧化鈦真空干燥8h后再按照上述配比分別稱取，將聚氯乙烯、納米石墨和二氧化鈦溶于N,N-二甲基甲酰胺中先加熱攪拌1h后再超聲10min，制得混合液；

（2）將上述混合液均勻地平鋪在自動刮膜機的制膜板上，運行自動刮膜機制成膜，取下制膜板并浸入去離子水中自然成膜；再將膜放入乙醇中浸泡30min后，取出先風干再真空干燥，制得可光催化降解的PVC復合膜。

優選地，步驟（2）中，所述PVC復合膜中納米石墨和二氧化鈦的百分含量之和為0.1%～5.0%。