ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Экологическая проблема загрязнения окружающей среды пластиком .... 5
1.2. Материалы, используемые для получения биодеградируемой упаковки . 8
1.3. Использование пластификаторов для улучшения физико-химических
свойств ИГА 13
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 17
2.1. Материалы исследования 17
2.2. Получение полимерных пленок 17
2.3. Исследование свойств полученных образцов полимерных
пластифицированных пленок 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 30
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Загрязнение планеты синтетическим пластиком в настоящее время является одной из главных проблем современности. Ни один из видов существующих пластмасс не поддаётся биологическому разложению, в результате чего накапливается в окружающей среде. Пластиковый мусор был обнаружен во всех океанских бассейнах, пресноводных системах и наземных местообитаниях. Существующие в настоящее время методы по утилизации пластиковых отходов не способны решить данную проблему в достаточной мере, именно поэтому необходим поиск новых путей решения, одним из которых является получение и исследование биоразлагаемых пластиков, способных составить альтернативу синтетическим полимерам. Широкое распространение биоразрушаемых полимеров (коллагена, целлюлозы, хитина, полилактида, полигидроксиалконоаты) ограничено их хрупкостью, что привело к исследованиям по добавлению пластификаторов в полимеры для последующего применения, как в промышленности, так и в медицине. Перспективными биоразлагаемыми полимерами являются полигидроксиалканоаты (ПГА) - термопластичные разрушаемые линейные полиэфиры микробиологического происхождения, получаемые методом прямой ферментации. Помимо термопластичности эти полимеры обладают оптической активностью, антиоксидантными свойствами, пьезоэлектрическим эффектом и, самое главное, являются биоразрушаемыми и биосовместимыми. Наиболее распространенным и охарактеризованным среди ПГА является поли-3-гидроксибутират (П3ГБ). Однако пленки из П3ГБ, получаются крайне жесткими и хрупкими, что является недостатком для их использования в качестве упаковки. Большинство пластификаторов, используемых при переработке синтетических полимеров, не подходят для П3ГБ, поэтому необходим поиск биоразлагаемых соединений.
Цель данной работы - получение и исследование пленок на основе поли- 3-гидроксибутирата с триацетином.
Согласно цели, были поставлены следующие задачи:
1. Методом полива раствора с последующим испарением растворителя получить и исследовать полимерные пленки на основе П(3ГБ) и триацетина.
2. Исследовать свойства поверхности и физико-механические характеристики полученных пленок.
3. Исследовать деградацию полученных полимерных плёнок с различным содержанием пластификатора в почве с определением микрофлоры
1. Получены полимерные пленки на основе П(3ГБ) с включением ТАГ 5, 10, 15, 20 и 30% от массы полимера. Результаты исследования свойств поверхности показали, что при включении ТАГ 5, 10, 15 % наблюдалось увеличение гидрофильных свойств (с 76О до 610), а при включении ТАГ 20 и 30% увеличение гидрофобности пленок (с 760 до 9Р). В результате исследования физико-механических характеристик отмечено, что увеличение содержания ТАГ в составе образцов приводит к снижению значения Модуля Юнга (с 1618 до 812 Мпа), предела прочности (с 19 до 12 Мпа) и увеличению эластичных свойств (с 1 до 5%) пластифицированных полимерных пленок.
2. В ходе исследования деградации пластифицированных пленок установлено, что добавление пластификатора ТАГ увеличивает скорость деградации. Скорость деградации пленок с содержанием ТАГ 30% оказалась выше в 1,8 раз по сравнению с контрольными полимерными пленками на основе П(3ГБ).
3. В результате микробиологического анализа проб, отобранных из почвы, в которой проводили экспозицию образцов, а также смывов с поверхности пленок, была установлена численность аммонификаторов, прототрофов, олигонитрофильных и азотфиксирующих бактерий, микроорганизмов-деструкторов ПГА, грибов. Количество микроорганизмов в почве увеличилось после помещения пленок в почву, что свидетельствует о стимулирующем влиянии полимерных пластифицированных пленок как источника углерода на почвенную микрофлору и о том, что пластификатор ТАГ не оказывает ингибирующего воздействия на микрофлору почвы. Для пластифицированных пленок характерна меньшая численность микроорганизмов-деструкторов ПГА, что вероятно связано с меньшим содержанием П(3ГБ) в составе этих образцов.
