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近年来塑料污染备受关注,已成为是全球生态焦点问题之一,其中传统一次性不可降解塑料用后丢弃带来的污染是其主要贡献源。禁止一次性不可生物降解塑料制品的生产、销售和使用已成为一种较为公认的有效防治措施。海南省“禁塑名录(第一批)”明确禁止主要含有聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等6种不可降解高分子材料的一次性塑料制品的生产、销售和使用,并在必须使用的一次性塑料制品领域推行可生物降解塑料替代制品。据调研,目前市售一次性可生物降解替代品多是以聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)或淀粉(St)为主要组分的复合材料,其中PBAT和PLA为主要基材。随着可生物降解替代品大量入市,因其中巨大的经济利益或材料性能的缺陷,难免会有违规添加。如果禁用材料违规掺加在可降解材料中,可能会提升一次性塑料制品的使用性能,但引起崩解后产生微塑料会对环境造成更大的污染。为有序开展禁塑工作,拟以技术支撑加大市场监管力度,本研究将EVA、PE、PP、PS、PVC等禁塑组分以不等比例与PBAT或PLA熔融混合制备一系列二元共混体系,并基于中红外光谱法结合化学计量学对共混样品进行定性分析和定量检测,加以热失重分析法(TGA)和差示扫描量热法(DSC)佐证红外定性定量研究的可靠性,建立了快捷的定性定量检测技术,不仅可支撑禁塑相关产品的市场监管,同时为可生物降解新制品入市提供可行的筛查技术。因PET-PBAT、PET-PLA和PVC-PLA等3个体系中两组分间的熔融温度相差太大,在无添加助剂的条件下难以熔融共混,故这3个体系不作为本论文研究对象。由此,本论文主要内容如下:傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术结合主成分分析法,研究分析PE-PBAT、PE-PLA、EVA-PBAT和EVA-PLA等4个二元共混体系的定性鉴别模型及禁塑组分的定量检测模型。所有体系的红外定性特征峰均被表征;PE-PBAT、PE-PLA、EVA-PBAT和EVA-PLA等4个体系的聚类分析模型和红外定量模型被建立,其中聚类分析得到的主成分个数与定性特征峰个数一致,A=14,R~2X(cum)=0.997,Q~2X(cum)=0.992,定量模型的交叉验证显示平均残差值在±2.7%内。为验证FTIR定量模型的可靠性,进一步采用热失重分析法和差示扫描量热法等热分析方法予以佐证。通过热失重分析法建立PE和EVA等禁塑组分含量与失重率间的定量模型,PE-PBAT共混材料中对PE有y=0.99x-0.97(R~2=0.962),PE-PLA共混材料中对PE有y=0.983x-0.927(R~2=0.995),EVA-PBAT共混材料中对EVA有y=0.99x-0.97(R~2=0.992),EVA-PLA共混材料中对EVA有y=0.86x-0.0927(R~2=0.9996);交叉验证后,平均残差值在±5%内。通过差示扫描量热法建立禁塑组分含量与热流值或熔融焓的定量模型,DSC半定量法仅适用于EVA-PBAT体系,对应的热流值定量曲线y=0.321x-1.532(R~2=0.983)和熔融焓定量曲线y=-0.003x+0.0027(R~2=0.997);交叉验证后,重复性和精密度表示平均残差值在±3%。经ATR-FTIR、TGA和DSC三种定量模型的对比分析,表明ATR-FTIR的定量模型有很好的可靠性。将以上红外定性定量方法和热分析定量方法扩展至PP、PS和PVC等禁塑组分后,所有体系中禁塑组分得到定性分析,但仅部分体系有较好的热分析定量线性关系。基于热失重分析法,PS-PLA体系中对PS含量有y=0.9096x-0.915(R~2=0.985);PVC-PBAT共混材料种对PVC含量有y=0.6639x+3.0022(R~2=0.998)。基于差示扫描量热法,PP-PBAT体系中PP材料与熔融焓的定量曲线为y=-0.5895x+13.1499(R~2=0.9937);PP-PLA体系中PP材料与熔融焓的定量曲线为y=0.2831x+33.8596(R~2=0.9874)。由此,本研究针对多组分共混体系中的禁塑高分子材料建立了一种快速、简便、可靠、低成本的光谱法定性定量检测技术,为禁塑的顺利推进提供了较为可靠的技术支撑。