《環(huán)境降解材料》PPT課件

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1、第六講環(huán)境降解材料?環(huán)境降解材料一般指可被自然界吸收、消化、分解，從而不產(chǎn)生對自然界有害廢棄物的一大類材料◆天然資源高分子材料◆仿生材料中的具有生物活性的材料◆環(huán)境降解塑料生物降解塑料定義：?是一種具有優(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物或光等完全分解、最終被無機化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個組成部分的高分子材料研究背景：?廢棄塑料處理問題?6種解決方法：①減少塑料使用量從而減少廢棄塑料的數(shù)量；②廢品回收；③化學利用；④熱利用（焚燒）；⑤掩埋或堆肥；⑥開發(fā)利用降解塑料。降解塑料分類：?按降解的程

2、度：完全降解塑料和部分降解塑料?按降解機理光降解塑料生物降解塑料光-生物降解塑料。光降解塑料?光降解是塑料等高分子吸收太陽光中的紫外線，使高分子鏈鍵斷裂的過程。光降解塑料是一種能在日光條件下快速老化的塑料。?合成型?添加型國內外光降解塑料?ＧｉｌｅａｄＤ,ＳｃｏｔｔＧ.ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＰｒｏｃｅｓｓＵｓｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙＤｅｇｒａｄａｂｌｅＰｏｌｙｍｅｒＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎＦｉｌｍ.ＵＳＰａｔｅｎｔ45191611985.生物降解塑料?是指在自然環(huán)境中通過微生物的生命活動能

3、很快降解的高分子材料。?按照其降解特性可分為完全生物降解塑料和生物破壞性塑料?按照其來源則可以分為天然高分子材料、微生物合成材料、化學合成材料、摻混型材料，另還有轉基因生物合成材料等等。生物降解材料按降解程度分類：微生物合成型?微生物合成高分子聚合物是由生物發(fā)酵方法制得的一類材料?主要包括微生物聚酯ＰＨＡ和微生物多糖微生物聚酯ＰＨＡ?第1類為短鏈脂肪酸共聚體,含Ｃ3～Ｃ5單體,如ＰＨＢ?第2類為中等長鏈脂肪酸共聚體,含Ｃ6～Ｃ14單體,?第3類為不同單體之間形成的共聚物,如ＰＨＢＶＰＨＢ的微生物

4、合成?3步法?5步法細菌發(fā)酵生產(chǎn)ＰＨＢ/ＰＨＢＶ1975年英國帝國化學公司(ＩＣＩ)合成的ＰＨＢＶ終產(chǎn)量可達菌體干重的70～80%（3HV含量在0～27％范圍內變化）商品名為Ｂｉｏｐｏｌ,年產(chǎn)量達5000ｔ.生物聚酯降解特性化學合成型?化學合成型材料大多是在分子結構中引入酯基結構的脂肪族聚酯，在自然界中其酯基易被微生物或酶分解。?目前已開發(fā)的主要產(chǎn)品有聚乳酸(ＰＬＡ)、聚己內酯(ＰＣＬ)、聚丁二醇丁二酸酯(ＰＢＳ)等。聚乳酸(ＰＬＡ)?ＰＬＡ類材料理化性質聚己內酯(ＰＣＬ)聚乙二醇(ＰEG)聚丁

5、二醇丁二酸酯(ＰＢＳ)化學法合成PHB?,雙烯酮?β-丁內酯的水解?Reformatsky反應?還原法?丁烯酸水合雙烯酮法β-丁內酯的水解法Reformatsky反應還原法丁烯酸水合法其它方法?利用萘鋰催化劑制備?水解法等等天然高分子型摻混型?將2種或2種以上的高分子物共混聚合，其中至少有一種組分為生物可降解的。?該組分多采用淀粉、纖維素等天然高分子，其中又以淀粉居多。?淀粉摻混型生物降解塑料可分為3種類型:①淀粉填充型生物降解塑料。轉基因合成型?微生物發(fā)酵生產(chǎn)ＰＨＢ存在價格昂貴等問題,隨著重組

6、ＤＮＡ技術和植物基因工程的迅速發(fā)展,一些大公司相繼開展了利用轉基因植物作為反應器生產(chǎn)ＰＨＢ等生物降解塑料的研制轉基因南芥生產(chǎn)ＰＨＢ光-生物降解塑料?兼具光、生物雙降解功能的光-生物降解塑料是目前國內外的主要開發(fā)方向之一。其制備方法是采用在通用高分子材料(如ＰＥ)中添加光敏劑、自動氧化劑、抗氧劑和作為微生物培養(yǎng)基的生物降解助劑等的添加型技術途徑。?光-生物降解塑料可分為淀粉型和非淀粉型兩種類型。環(huán)境協(xié)調性評價轉基因油菜種子生產(chǎn)ＰＨＢ轉基因馬鈴薯生產(chǎn)ＰＨＢ