植物营养与肥料学报2015,21(3）：624-631 Jourmal of Plant Nutrition and Fertilizer
doi: 10. 11674/zwyf. 2015. 0309 http: //www. plantnutrifert. org
PPC/PBS包膜尿素膜材料降解特征
张坤"，徐静·，张民2*
（1山东农业大学化学与材料科学学院，山东泰安271018；2山东农业大学资源与环境科学学院，山东泰安271018）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，分析膜材料在土填中的降解特征。
【结果】1)红外光谱分析表明，随着土埋时间的延长，在3480cn
-"处的-0H单峰吸收强度先增加后消失，1849一
1543cm-"处碳基吸收峰强度明显增加，在2363cm-"和2331cm-"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错降解方式是以树脂结相
解，膜材料中随着解温度移向高温：
膜材料表面先行降解，膜的表面为由光洞逐渐长大并且同时向周围延伸并与
、后氧化的过程，且膜材料在降解过程中形成了新物质，
新表明，股材料中PPC树脂在土壤中先行降
热稳定作用，表现为膜材料的热分，没有孔洞，随着埋土时间延长，
长降解程度增加，表面和内部都变得疏松，孔左右，膜的厚度变薄，仅为40～50μm，但
包膜仍然保持原有的轮弗，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。
关键词：包膜材料；聚碳酸亚丙酯；聚丁二酸丁二醇酯；降解
中图分类号：S145.9
文献标识码：A
文章编号：1008505X(2015)03-0624-08
DegradationbehaviorofPPC/PBSasureacoatinginsoil
ZHANG Kun', XU Jing', ZHANG Min*
(I College of Chemistry and Material Science, Shandong Agricultural University, Tai'an, Shandong 271018, China: 2 College of Recourses and Enrironment, Shandong Agricultural Unitersity, Tai' an, Shandong 271018, China)
Abstract: [Objectives] Biodegradable resin has been used as coating materials in manufacture of controlled/slow released fertilizers in order to prevent the persistent polyolefin resin from potential damage to soil. Different coating materials have different degradation behavior in soils, which influence the final application effects of coated fertilizers. Therefore, the study of the degradation characteristics of the coating materials will provide directly support for the correct application of coated fertilizers and the safety of soil ecological environment. [ Methods] Two kinds of biodegradable polymers, poly ( propylene carbonate) (PPC) and poly ( butylenes succinate) ( PBS)(mass ratio, PPC : PBS = 7 : 5) were used as coating materials for urea in a burial soil experiment. Infrared spectroscopy( FTIR), scanning electron microscopy( SEM), and themo-gravimetric analyses( TGA) were used to
收稿日期：20140224
接受日期：2014-10-24
网络出版日期：2015-02-13
基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目(31000938)；山东省教育厅项目（2013GZX20109)资助。
作者简介：张坤（1978一），男，山东肥城人，博士研究生，讲师，主要从事可生物降解材料在农业领域的应用。E-mail：zhangk@sdau.edu.cn
*通信作者 E-mail; jiaxu@sdau.edu.cn;minzhang-2002@163,.com
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