无机粉体改性塑料环境友好材料的环境协调性研究
材料科学与工程中的环境友好技术研究

材料科学与工程中的环境友好技术研究随着全球环境问题的日益加剧,环保和可持续发展成为了当今社会的热门话题。
而材料科学与工程作为一门关键性学科,其研究和应用也日益受到人们的关注。
为了解决环境问题,科学家们利用新材料和工程技术研发出一系列环境友好技术,为环保事业做出了重要贡献。
首先,材料科学与工程在新材料的研发方面取得了一定突破。
生物可降解材料是当前研究的热点之一。
传统塑料很难降解,对环境造成了很大的负担。
而生物可降解材料以可再生资源为基础,具有良好的生物降解性能。
科学家们通过改变材料的组成和结构,使其能够在一定条件下迅速分解为无害物质,从而减少对环境的影响。
另外,低碳材料也是材料科学领域的新研究方向。
低碳材料不仅在生产制造过程中能够减少能源消耗和环境污染,还能用于新能源领域,提高能源利用效率。
这些新材料的研究为环保技术的发展提供了有效的支持。
除了新材料的研发,材料科学与工程在环保技术领域还有很多其他的贡献。
例如,纳米技术在环境治理中的应用引起了广泛关注。
纳米材料具有特殊的物理和化学性质,可以用于净化水源、治理大气污染和处理固体废弃物等方面。
通过纳米技术,科学家们研发出了一系列高效净化剂,能够去除水中的有害物质,吸附和转化空气中的污染物,促进废弃物的降解和回收利用。
这些纳米材料在环境治理中的应用极大地提高了治理效果,减少了对环境的损害。
另外,材料科学与工程还在能源领域做出了重要贡献。
随着化石能源的日益枯竭和对全球气候的不良影响,研发新型清洁能源成为了当务之急。
材料科学家们通过设计和优化材料的结构和性能,提高能源转换和储存效率。
例如,太阳能电池的研究一直是材料科学的热点之一。
科学家们不断改进太阳能电池材料的吸光性、导电性和稳定性,以提高太阳能转化效率。
此外,燃料电池、超级电容器等新型能源材料的研发也取得了一定突破。
这些材料科学与工程领域的创新为实现清洁能源的可持续发展提供了有力支持。
最后,材料科学与工程也在废弃物的处理和回收利用方面发挥了重要作用。
无机粉体在塑料改性中的应用

市场前景
1 2
市场需求持续增长
随着人们对环保和健康的关注度不断提高,对无 机粉体改性塑料的需求也在持续增长。
竞争格局激烈
无机粉体改性塑料市场竞争激烈,企业需要加强 技术创新和品质策的加强和技术的不断进步, 无机粉体改性塑料行业将向绿色化、智能化方向 发展。
层状无机粉体在塑料改性中的应用
层状无机粉体具有独特的层状 结构和可调的物理化学性质, 因此在塑料改性中具有独特的 应用价值。
层状无机粉体可以作为塑料的 增稠剂、触变剂和流变助剂, 改善塑料的加工性能和成型性 能。
层状无机粉体还可以作为塑料 的阻燃剂、电磁屏蔽材料和抗 菌剂等,提高塑料的功能性。
纤维状无机粉体在塑料改性中的应用
无机粉体在塑料改性中的 应用
• 引言 • 无机粉体在塑料改性中的作用 • 无机粉体在塑料改性中的实际应用 • 无机粉体在塑料改性中的挑战与前景
01
引言
主题简介
• 无机粉体是一种广泛应用于塑料改性的填料,通过添加无机粉体,可以改善塑料的物理性能、加工性能和成本效益。
无机粉体的种类和特性
种类
无机粉体包括碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母粉等,不同种类的无机粉体具有 不同的性质和用途。
未来发展方向
01
02
03
加强技术创新
通过技术创新,提高无机 粉体改性塑料的性能和降 低生产成本,满足市场需 求。
拓展应用领域
将无机粉体改性塑料应用 到更广泛的领域,如汽车、 建筑、电子等。
推进绿色化发展
加强环保和安全管理,实 现无机粉体改性塑料的绿 色化生产和使用。
THANKS
感谢观看
特性
无机粉体具有高填充性、低成本、环保无毒、稳定性好等特性,能够显著降低 塑料的收缩率、提高塑料的刚性、改善塑料的加工性能和降低生产成本。
环境友好型改性功能粉体的开发及其生态环境学评价

基 本的居 住和 生 活条件 之 上 , 建材 产 品赋 予更 多 将
有 利于清 洁健 康和 改 善微 观环 境 的功 能 , 使其 具 有
设 计理 念 的完 美体现 。 本 文对 具有 负离 子 、 红 外 、 菌 等 功 能 的超 远 抗
细 电气石矿 物及 其改 性粉 体产 品 的 制备技 术 , 以及
增效 , 提高粉 体 的负离 子 发生量 的效 果。 粉体 的编 号和 名称 见表 1 各 种 粉体 的静 态 负离 子 发生 量 结 ,
品都是 选 用环 境友 好型 无 机矿 物原 料 , 对安全 无 绝
污 染。通 过特 殊 的加工 工 艺 , 使得 超细 的颗粒 呈亚
微 米 级 窄粒 度 分布 , 散 性极 好 , 分 与油 漆 涂 料 中其
材料科 学开 发应 用等 方面 的积 累 , 们 自主研 究 开 我
发发 出 了具 有抗 菌 、 红 外 、 远 负离 子 、 保健 等满 足 磁 健康环 境 需要 的多种 功 能型 超细粉 体 产 品。 些产 这
加具 有纳 米微 孔结构 和 光催 化 功能 的 活性 组 分 , 进 行掺 杂和 复配 , 利用 外 层 电子 的不 饱和 价 态和 材料 结构 的不 对 称 性特 征 , 和化 学 协 同反 应 , 到激 活 达
他 组 分 的 匹配 性 好 : 利 用 高科 技 手 段 , 颗 粒 表 再 在
面 进行 化学 包复和 掺 杂等 形貌 修 饰 手段 , 终使 得 最
一
、
前言
颗 粒 呈类 球形 规则形 貌 ,在 表面 产 生大 量 自由基 ,
内部添 加 有热敏 变价 元 素 , 得 粉体 具 有极 高 的活 使 随着 人 类生 存质量 的提 高和 生活 水 平 的增 长 , 对健 康环 境 以及 空气质 量 的 要求越 来 越 高 , 满 足 在 性 , 是产 品具 有极 高表 面 活性 原 因 的最 核 心 的分 这 子 组装 原理 , 是先 进材 料 制备 技 术 中的产 品 功能 也
51-聚乙烯可环境消纳塑料塑料的可环境消纳特性研究-陈庆华

聚乙烯可环境消纳塑料的可环境消纳特性研究陈庆华肖荔人许兢福建师范大学化学与材料学院摘要:本文提出无机粉体改性塑料环境友好材料的概念及研发思路,结合碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙等钙化合物填充塑料的性能研究成果,强调钙化合物填充塑料的可环境消纳性对塑料产业与环境保护的协调发展具有重要意义。
关键词:钙化合物(碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙)填充改性可环境消纳性环境友好材料1、前言福建师范大学化学与材料学院率先提出“环境友好塑料材料”的概念,即将“有良好价格性能比的、可回收利用的、可采用清洁生产的和可环境消纳的塑料”统称为环境友好塑料[1]。
中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会于二OO三年十一月举办“塑料与环境论坛”,与会六十多个单位共同签署了“高举环境友好材料的旗帜,加快无机粉体改性塑料环境友好材料研究和产业化步伐”的倡议书,正式吹响了用无机粉体改性塑料承担治理“白色污染”,保持塑料工业与环境协调发展的进军号角,“无机粉体改性塑料环境友好材料”正式走上塑料工业发展的历史舞台!采用产品生命周期分析原则对塑料进行系统分析研究可以发现,相应于不同应用领域应开发不同种类的环境友好塑料材料。
在塑料材料的使用功能尚未完全丧失之前应尽量加以回收再利用,以期减轻对环境的污染并实现资源的再生,符合可持续发展和循环经济的科学发展观,其主要任务是回收的组织和回收成本的降低;面对确实不具有回收利用价值的或回收成本过大,不符合投入产出经济规则的塑料制品,特别是一次使用的塑料制品(如包装袋)应开发“可环境消纳塑料”。
“可环境消纳塑料”是指能综合利用环境条件的,能适应垃圾处理方式的,既可在所处环境中降解、又可堆肥处理或有利焚烧且危害较小的塑料,也可以说是指在使用后被丢弃到自然环境中,对人、生物的生态环境无害或危害较小的一类塑料。
“可环境消纳塑料”的概念、评价方法和生产技术是当前改性塑料行业的热点问题。
福建师范大学化学与材料学院几年来在这个领域做了大量的研究开发工作,其中“可环境消纳塑料专用树脂研究”项目列入国家“十五”重点科技攻关计划和福建省重点科技攻关计划,其前期成果已于二OO五年初通过科技成果鉴定,被专家鉴定评价为“该成果属于原始性创新成果,达到国际先进水平”。
纳米无机粒子的分散及改性塑料研究进展

溶胶一 凝胶法是将前驱物 ( 水溶性盐或者油溶性 醇盐) 溶于水或有机溶剂 中形成均质溶液 , 溶质发生 水解反应生成纳米级粒子并形成溶胶 , 再与聚合物 形成凝胶 , 经干燥 除去低分子物以制备纳米复合材 料的方法 。溶胶一 凝胶法的特点是工艺温度低 , 材料 纯度高 , 可通过控制反应条件、 有机与无机组分的比 例, 使得纳米复合材料从无机 物改性 的塑料 转变 到 有机物改性的无机材料。该法的缺陷在于凝胶干燥 过程 中, 由于溶剂等低分子物的挥发 , 常常导致材料 收缩 , 影响力学性能 , 前驱物价格 昂贵且有毒【 J 【。 4 2 14 原位聚合法 .. 原位聚合法是先使 纳米粒子在单体 中均匀分 散, 溶解于单体溶液中, 然后在一定的条件下进行聚 合反应形成纳米塑料的方法 。该法同共混法一样要 对纳米粒子进行表面处理 , 但其效果要强于共混法。 这一方法的特点是纳米粒子在聚合 物中分散均匀 , 纳米粒子的纳米特性不受损害, 同时一次聚合成型 , 不需要热加工, 避免了热降解 , 保证了整个基体性能 的稳定 。
可通过化学作用或施加机械能的方式来消除: 团 硬 聚形成的原 因除了静电力和范德华力之外 , 还存在 化学键合作用力 , 因此硬团聚体不易破坏, 需要采取 些 特殊 的 方 法 进 行 控 制 [ 6。引 起 纳 米 颗 粒 团 聚 6 ]
一
物理分散主要包括机械搅拌分散、 超声波分散
和 干燥分 散等方 法 。
金属、 非金属和有机填充物以纳米尺寸( m 1n ~
10n 分 散 在 塑 料 基 体 中形 成 的复 合 材 料 , 主要 是 由于 纳米 颗 粒 所 具 有
的特殊表面结构 , 即在粒子 间存在着有别于常规粒 子间的作用 能——纳米作用 能( ) 。纳米 作用能 是纳米颗粒易团聚的内在因素 , 要得到分散性好 、 粒 径小、 粒径分布窄的纳米颗粒 , 必须削弱或减小纳米 作用 能 。采 取适 当方 法 对 纳 米 颗 粒 进 行 分 散 处 理 时, 纳米颗粒表面产生溶剂化膜作用能( )双 电层 、 静 电作用能( ,、 F )聚合物吸附层的空问保护作用 能 ( ) 。在 一定 体系 里 , 等 纳米 颗 粒 应该 处 于 这几 种 作用能的平衡状态 , 当 > +F + 时 , , 纳米颗 粒易 团聚; 当 < +F +F 时 , , 纳米 颗粒易分 散。另外 , 分子间力、 静电作用、 活性高的化学键( 如 氢键) 通常也是引起纳米颗粒团聚的重要因素 , 在纳
北京工业大学材料科学与工程学院硕士研究生招生研究方向简介

材料科学与工程学院硕士研究生招生研究方向简介专业:080500材料科学与工程01光电薄膜及器件本方向主要研究薄膜材料结构与光电性能关系以及其表面/界面的物理与化学性质,优化与发展先进光电薄膜材料及其器件的制备方法、测量原理与应用技术。
主要研究方向有:(1)先进太阳能薄膜制备及器件技术;(2)新型氧化物半导体光电薄膜的掺杂改性及原型器件探索;(3)场发射纳米多层半导体薄膜制备及器件技术;(4)钙钛矿锰氧化物及半金属磁隧道结制备及器件开发;本研究方向曾主持完成国家973、863及国家自然科学基金等多项国家重点科技项目,获北京市科技进步奖3项,发表SCI收录论文100余篇,国家发明授权10余项。
目前在研国家自然科学基金、北京市科技新星科技等多个项目。
从事该研究方向的导师:严辉、张铭、王如志、王波02纳电子与磁电子学本方向主要研究纳米体系及低维材料的在热、电、磁等外场调制下的结构、电子与电荷的相互关联效应及新型纳电子器件制备技术探索。
主要研究方向有:(1)磁电调控作用下低维体系(量子点、量子线及二维电子气)量子输运问题研究;(2)基于纳米体系的第一原理、分子动力学及蒙特卡罗法的结构设计及性能模拟;(3)纳米场发射显示器件的冷阴极结构设计、制备及相关基础研究;(4)碳系(CNT及graphene)纳电子器件化技术基础研究;基于本研究方向,在国际重要学术刊物Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett.等发表论文多篇,申请国家发明多项,目前在研国家自然科学基金、北京市科技新星科技等多个项目。
从事该研究方向的导师:王如志、张铭、严辉03纳微仿生表面仿照动植物表面的特殊微观结构,利用低温等离子体相关技术制备纳米和微米多尺度的仿生复合结构,研究材料表面微观结构与表面功能特性间的本质联系,开发具有特殊润湿性能以及其它功能特性的表面材料,探索相关表面材料在自清洁、微流芯片以及舰船减阻等领域的实用途径。
无机粉体在塑料改性中的应用

高分子链段与无机粉体粒子的热膨胀(或收缩)系数 差、模量差等因素可能导致界面应力。 复合材料在受到外力如拉伸、弯曲、冲击等各种应 力作用下,通过相界面进行传递,而相界面实际的强度 应力很可能是材料受损坏的临界值。 因此,通过提高相界面应力值,就可以大大改善复合 材料的综合力学性能。
热力学相容必须具备如下条件:具有较强的键合作用, 具有极性官能团,具有可反应的官能团。 而无机粉体与高分子链段之间只有在特定条件下才 具有相容性,且相容性很小。 提高无机粉体与高分子链段之间的相容性,可显著增 强复合材料的性能。
常用的提高两者相容性的方法是对无机粉体进行表 面处理,包括小分子界面活性法、成膜法、偶联剂法、 大分子界面活性法、包覆法等。 实践证明,经过表面处理的无机粉体粒子与高分子链 段的相容性增强,各表面处理法按效果递增排序为: 小分子界面活性法<成膜法<偶联剂处理法<大分子界 面活性处理法<包覆法。
一般情况下,随着无机粉体添加量的增加,复合材料 的各项性能均先提高,而当无机粉体添加量达到一定 量时,复合材料部分性能开始出现降低,无机粉体的这 一添加量即为改性临界添加量。 不同的树脂基体,使用不同的无机粉体(改性方式的 不同),其临界添加量就不同。 随着加工工艺的改进,无机粉体粒径进一步降低,使 得临界添加量增加。杨毅等发现当无机粉体粒径降至 纳米级时,对于不同的高分子树脂,无机纳米级粉体的 改性效果具有同样的临界值。
无机粉体材料的 表面处理方法
表面改性
无机包覆
粉体的表面改性是采用物理、化学、机械等方法对 粉体表面进行处理,有目的地改变颗粒表面的物理化 学特性(如表面晶体结构和官能团、表面能、润湿性、 电性、吸附和反应特性等),以适应不同要求,提高材 料的附加值。 按改性原理的不同,无机粉体表面改性可分为物理 法和化学法两大类。 物理法表面改性技术包括表面包覆改性、高能表面 改性等。 化学法表面改性技术包括机械力化学改性和表面化 学改性。
天津滨海英驰集团举办“同在英驰集团共建美好家庭”奥运风采大赛

大学 、 中科 院福建物质 结构研 究所等 国内众 多高校、 究机 研 构及广东炜林纳功能材 料公 司等 4 0余家企业。 推介会上,无铅 化 PC管材 高速挤 出加工技术、B V AS回 收塑料专用树 脂产业化 、 环氧脂肪酸 甲酯无毒增塑剂 、 氧化 稀土掺杂复合抗菌 防霉橡塑发泡材料产 业化 、 超细活性 二氧 化硅 ( 白炭 黑) 研制等 9 项合作 开发或成果 转化项 目举行 了
在论坛开幕 式上 的讲话 中, 解振华充分肯定 了安徽发展
循 环 经济 取 得 的成 效 。 他 指 出 , 徽 是 全 国最 早 开 展 循环 经 安
“ 通告” 同时附录 了放射性、 险货物包装标 志的彩色 图 危
经 济 方 面 有很 多好 的做 法 , 必要 在 全 国 积 极推 广 。 有 孙 志 刚代 表 安 徽 省 委 、 省政 府 向论 坛 的成 功 举 行 表 示祝
贺 ,并就 进 一步 推 动循 环 经 济 又好 又 快 发 展 问题 发 表 讲 话 。
举 办“ 同在 英驰 集团 共建美好家庭” 奥运 风采大赛。王鲸董
签 约仪 式 。 ( 美辉) 邱
北 京 再 生 资源 回收 有 了ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 规
为进一步保障人民群众 的生命安全和身心健康 , 免对 避
公 共 环境 造成 污 染 , 京 市环 保 局 日前 会 同市 公 安 局 等 部 门 北
制定颁布 了《 关于加强再生资源回收行 业管理 的通告》 目前 ,
曲《 北京 欢迎你》 不仅道 出了英驰人期 盼奥运 的激动
心情, 而且为大赛拉开 了序幕 , 经过 6 个环 节的激烈竞争 , 人 力资源部 的孟祥鑫 , 财务部 的张世媛 、 目 一举 囊括 了大赛 郭壬 , 的总冠 军和风采奖 , 企划部 的李晨获得 了大赛的 口才奖。集 团团委书记 王放月为大家演唱 了一首《 我想有个 家》 把 大赛 , 的气氛推 向最高点。 颁奖后 , 王鲸董事长做 了重要讲话 , 充分
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土壤 湿度 大于 7 0% 。 试 验 露 天 进 行 ,通 风 条 件 良好 。
环 境 友 好 塑 料 材 料 的 旗 帜 ,加 快 无机 粉体 改性 塑 料环 境 友 好材 料
好 材 料 ”正 式走 上 塑 料工 业 发展 的 历 史 舞 台 。 其 实 “ 机 粉 体 改 无
1 户外曝晒试验 .4
将 裁 选 好 的 薄 膜 样 品 固 定 在 框 架 上 ,放 置 于 户 外 楼 顶 平 台 上 曝 晒 , 样 品 朝 南 ,倾 斜 4 0,试 5
验 地 为 福 州 ,试 验 在 7 9 月 份 。 ~
研 究 和 产 业 化 步 伐 ” 的 倡 议 ,从
1 实验部分
1 原辅材料 .1
无 机 粉 体 :利 用 无 机 矿 物 研 磨 , 1 5 目 ,稀 土 配 合 物 复 合 光 0 2 敏 剂 ( 称复 合 光敏 剂 ) 生物 活 简 、
而 使 “ 机粉 体 改性 塑料 环境 友 无
囝 中 塑 机 信 网hp/ w . sp.r 国 料 械 息 t:w w le oo t / p x cn a
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液 ( 释 量 1 -7 0 8 对 光 钙 稀 0 —1 - )
称 ,“ ” 是 代 表 利 用 无 机 粉 体 钙
一
道 促 进 了 塑 料 与 环 境 同 化 的 能
性 剂 等 , 福 建 师 大 环 境 材 料 开 发
研 究 所 提 供 : 聚 乙烯 (E 、 淀 粉 P )
性 塑 料 环 境 友 好 材 料 ” 并 不 是 一 种 新 近 开 发 的 新 材 料 , 它 是 一 类
以 无 机 粉 体 和 高 分 子 树 脂 共 混 而
及 其 它 原 辅 材 料 :均 为 国 产 的 市
理 塑 料 “ 色污 染 ”的主 流 产 品之 一 ;提 出今后 白 体 改 性塑 料和 “ 发 性 价 比 高 ” 的 无 机 粉 开 “ 有 可环 境 消纳 特 性 ” 的 “ 钙 型 多功 能 环境 友好 塑 料 ”将 具 光
作 为无机粉体 改性塑料环境 友好 材料发 展重点 的观点 。
高 速 捏 合 机 、 双 螺 杆 挤 出机 、 司 的 I R-4 8红 外 光 谱 仪 , 测 定 0 薄 膜 的 红 外 光 谱 图 ,用 基 线 法 计
CI A1 70 1 3自然环境土壤填埋试验方 算 试 样 的 羰 基 指 数 ( = 1 / .
塑 料 ” 是 “ 机 粉 体 改 性 塑 料 环 无
成 高 分 子材 料 抵 抗 真 菌 的标 准 操
作 法 , 以 米 曲 霉 ( ol z e 和 A. y a )
塑 料 环 境 友 好 材 料 进 行 定 义 ,对
无 机粉体 改性 塑 料环 境 友 好材 料
黑 曲 霉 ( ng r 以 及 土 壤 悬 浮 A. ie )
《胶 业 塑工 》
售工业 级产 品。
1 分析测试 .5
红 外 光 谱 : 采 用 日本 岛 津 公
成 的 有 利 于 与 环 境 协 调 发 展 的 塑
1 生产设备 .2
吹 塑 机 组
料 材 料 的 总 称 。 国 内 外 已形 成 了
系 列 化 专 利 和 成 果 , 目 前 许 多 企
业 开 发 生 产 的 “ 钙 型 环 境 友 好 光
型 环 境 友 好 塑 料 进 行 接 种 、 恒 温 培 养 21天 ,观 察 真 菌 繁 殖 速 度 等 级 ; 降 解 性 能 、 力 学 性 能 等 参 照
HJ 1 — 2 O 包 装 制 品 。 BZ 2 OO
关 键 词 :无 机 粉 体 改 性 塑 料 环 境 友 好 材 料 环 境 协 调 性 产 业 化
2 0 0 4年 召 开 的 “ 国 第 二 届 中 塑 料 与 环 境 论 坛 ” 发 出 了 “ 举 高
的配 方 设计 和 环 境 协调 性 进 行研
究。
中 , 试 样 离 土 层 1 m ,选 用 疏 c 0
境 消 纳 特 性 ;重 点 介 绍 了 无 机 粉 体 的 筛 选 原 则 及 环 境 协 调 性 , 总 结 了 无 机 粉
体 改 性 塑 料 环 境 友 好 材 料 仍 然 存 在 的 缺 陷 及 今 后 的 对 策 , 强 调 要 加 快 推 进 提
高 这 一 新 型 改 性 塑 料 材 料 产 业 化 的 技 术 水 平 ; 明 确 了 “ 钙 型 多 动 能 环 境 友 光 好 塑 料 ” 是 狭 义 上 的 无 机 粉 体 改 性 塑 料 环 境 友 好 塑 料 ,该 技 术 产 品 已成 为 治
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无机粉体 改性塑料 环境友 好材料 的 环 境 协 调 性 研 究
_文 / 陈庆华 福建师范大学 环境 化学 与材 料学 院 副院长 教授级高工 摘 要 :从 环境 友 好材 料 的角 度 系统 研 究无 机粉 体 改性 塑 料环境 友 好 材料 的综 合性 能 , 论 证 了无 机 物体 改性 塑 料环 境 友好 材 料是 一 类经 济性 、功 能性 和 环境 协调 性 有 机 统 一 的 材 料 ,探 讨 了 “ 环 境 消 纳 助 剂 ” 可 强 化 无 机 粉 体 改 性 塑 料 的 环 可
境 友好材 料 ”的重要 组成部 分。
现 从 广 义 上 对 无 机 粉 体 改 性
法
自然 环 境 土 壤 填 埋 试 验 : 试 样 埋 入 1 0 m 0 m c X1 c2 2 ) 0 0 ;AS TM 生 物 降 解 性 能 实 验 : 参 照 AS M 1 9 T G2 - 0测 试 合