ИСТИНА

Одним из путей достижения биодеградабельности полиэтилена является введение различных добавок, в частности солей или металлов переменной валентности. Инициированные или сенсибилизированные ими фотохимические реакции вызывают деструкцию и окисление макромолекул ПЭ под действием солнечного света или УФ-облучения, что облегчает дальнейшее их разложение под действием биологических агентов в естественных условиях. На основе слоистых алюмосиликатов – Na-монтмориллонита (Na-MMT) были синтезированы и охарактеризованы методами РСА и РФА нанонаполнители, содержащие в качестве обменных катионов различные переходные металлы: Ni, Co, Fe, Cu, Mn. Отработаны подходы, позволяющие обеспечить термодинамическую совместимость ПЭ с комплексным наполнителем и получена серия нанокомпозитов. Изучено фотоокисление композитов под действием УФ-облучения и состав образующихся в полимере функциональных групп. Показана эффективность созданных нанонаполнителей-сенсибилизаторов фотоокислительной деструкции как по отдельности, так и в присутствии специальным образов подобранных сомодификаторов (пластификаторов, технологических добавок и т.д.). На основе результатов ИК-спектрального анализа исходных и УФ-облученных пленок, были разработаны критерии оценки сравнения скорости фоторазложения и выбраны условия эксперимента. Показано, что разложение может протекать по следующим механизмам: 1) окисление с образованием кетонов, карбоновых кислот, сложных эфиров и т.д. 2) разрыв основной цепи ПЭ и образование терминальных винильных групп. Нанонаполнители существенно увеличивают скорость окисления цепи ПЭ. По эффективности активирования фотоокисления в условиях эксперимента их можно расположить в ряд Fe-MMT > Na-MMT > Ni-MMT ≈ Mn-MMT > Co-MMT. Введение железосодержащего наполнителя снижает время разложения плёнок полиэтилена в 4,5-5 раз. По эффективности инициирования разрывов цепи с образованием ненасыщенных групп модифицированные силикаты можно расположить в ряд Na-MMT > Ni,Mn,Co,Fe-MMT. Таким образом, полученные монтмориллониты, содержащие ионы переходных металлов, являются эффективными активаторами разложения, при сравнительной простоте и технологичности их получения и введения в полимер.