可生物降解材料的降解机理、种类、应用!

时间:2016-04-14 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:从源头保护环境才是最有效的手段 序:简要说明了生物可降解材料的含义、降解原理,介绍了目前较为成功的生物可降解材料的种类、结构、性能及制备方法。阐述了高分子材料生物降解性的影响因素。

6.2生物医学领域

 

生物可降解材料在医学领域的应用原理则是在机体生理条件下,通过水解、酶解,从大分子物质降解成对机体无损害的小分子物质,或者小分子物质在生物体内自行降解,最后通过机体的新陈代谢完全吸收和排泄,对机体不产生毒副作用[15]。生物降解材料已被广泛用于外科手术缝合线、人造皮肤、骨固定材料和体内药物缓释剂等。用聚乙交酯、聚L-丙交酯(PLLA)及其共聚物制成的外科缝合线,可在伤口愈合后自动降解并被生物体吸收,无需拆线,现已商业化。

6.3水域环境

 

塑料垃圾对海洋生物的生存造成了严重的危害,对海洋生态系统的健康有着致命的影响。水域环境中,降解材料应用的关键是这些材料废弃后能在海洋中的微生物所分泌酶的作用下,降解成为低分子化合物,这些低分子化合物最终参与微生物的新陈代谢,成为CO2和H2O。聚己内酯(PCL)是一种半晶型脂肪族聚酯材料,熔点约为60℃,玻璃化温度约为-60℃,黏度很低,具有很好的热塑性和加工性,其断裂伸长率和弹性模量介于LDPE与HDPE之间,可以进行挤出、注塑、拉丝、吹膜等成型加工。PCL在土壤中许多微生物作用下缓慢降解,一年以后降解95%,在空气中存放一年观察不到降解。

6.4农业地膜

 

上世纪90年代,我国把“可降解塑料地膜”列入“八五”、“九五”重点科技攻关项目,上百家大专院校、科研单位及相关企业进入了降解塑料开发行列[24],现已成功研制出一种非淀粉型可控光和生物降解地膜(也称“双降解地膜”),降解效果比较理想。该膜厚度0.005mm,覆盖60天左右出现裂纹,80~120天出现大崩裂,120天后逐渐成为粉末状,省去了劳动强度大的揭膜回收工序。同样一块地,普通膜每亩地用膜3.7~4kg,而降解膜只用2.3~2.5kg,降低了成本。该膜对土壤和农作物无毒害作用,微生物甚至能够在残膜表面繁殖生长。降解膜每亩用量少、覆盖成本低,农民易于接受,对生产工艺无特殊要求,可利用现有设备,因此也较容易推广。

6.5文体、机械用品

 

开发安全、实用的降解材料已引起研究者和开发商的兴趣。一种称为“自由树脂”的材料,能在60℃热水里化成一团软泥,可加工成各种形状的玩具、装饰品、文具等。冷却后,还有足够的强度并长期不变形,加热后又可以形成新的造型。目前,已经有材料专家用聚酰胺纤维、碳纤维及环氧树脂作原料,采用拉挤工艺生产出冲击强度比铝合金高1倍、弯曲强度也有较大提高的滑雪杖。

7发展前景

 

生物可降解高分子材料的重要地位是不言而喻的,世界各国正在竭力开展研究和开发工作,并推广其应用,前景十分广阔。为了使生物降解高分子材料更好地服务于人类,今后的主要研究领域应当是:降低可生物降解材料成本,材料精细化,对现有的降解高分子进行改性,用新方法合成新颖结构的降解高分子,利用绿色天然物质制造降解高分子材料。虽然仍有很多技术问题等待解决,但随着人们环保意识和能源危机意识的不断增强,可生物降解材料作为一种治理环境污染、解决资源紧张等难题的全新技术途径,必将进入人们日常生活,在各领域得到广泛应用。

来源:网络

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