可完全生物降解材料的應(yīng)用進(jìn)展_呂方

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1、可完全生物降解材料的應(yīng)用進(jìn)展DeveloPmentandPlieationofBiodegradableMaterialsAP,隨著高分子工業(yè)的迅速發(fā)展合成高分子材3種:生物降解材料的降解形式大致有(l)料已在眾多領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)的金屬、玻璃、陶生物的物理作用。由于生物細(xì)胞的增長(zhǎng)使聚合物瓷、木材等材料,尤其在包裝行業(yè),應(yīng)用更為廣組分水解、電離質(zhì)子化而發(fā)生機(jī)械性破壞,分裂。,。泛高分;子材料的出現(xiàn)雖然極大地方便了人們成低聚物碎片(2)生物的化學(xué)作用微生物侵,,,,,的生活但由于其質(zhì)量輕體積大數(shù)量多難蝕后其細(xì)胞的增長(zhǎng)而使聚合物產(chǎn)生新的物質(zhì),以降解廢棄后對(duì)環(huán)境污染的嚴(yán)重性已引起世界(CH4、

2、CoZ和HZo);(3)酶的直接作用。微生物各國(guó)政府、環(huán)保組織、科技界和社會(huì)公眾的廣泛的酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),而蛋白質(zhì)是由20種氨基酸。、、,,關(guān)注地膜餐盒包裝袋和一次性垃圾袋等所組成的氨基酸分子里除含有氨基和矮基外有“”,,造成的白色污染是繼溫室效應(yīng)之后成為威的還含有經(jīng)基或疏基等這些基團(tuán)既可作為電子。,,,脅人類(lèi)生存環(huán)境的新焦點(diǎn)因此可生物降解材供體也可作為氫受體它們能和材料分子或氧,“”。料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用作為解決白色污染最有效分子發(fā)生吸附作用這些帶電質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成了酶的催,。,的途徑已越來(lái)越引起人們的重視化活性中心使被吸附材料分子和氧分子的反應(yīng),?；罨芙档蛷亩铀倭瞬牧系纳锝到夥磻?yīng)l2]:

3、1生物降解材料的降解機(jī)理和特點(diǎn)生物降解材料具有以下特點(diǎn)t3](l)可與垃,;圾一起處理也可制成堆肥回歸大自然(2)按美AsTM[’l:,;國(guó)定義生物降解高分子材料是因降解而使其體積減小延長(zhǎng)填埋場(chǎng)使用壽命指、、,在細(xì)菌真菌藻類(lèi)等自然界存在的微生物作(3)不存在普通塑料需要焚燒的問(wèn)題可抑制二用下能發(fā)生化學(xué)、生物或物理作用而降解或分解嗯英等有害氣體的排放;(4)可減少隨意丟棄對(duì)。,的高分子材料;5只要保野生動(dòng)植物的危害()儲(chǔ)存運(yùn)輸方便,,,;持干燥不需避光(6)應(yīng)用范圍廣不但可以成乳酸在土壤中微生物代謝作用下最終轉(zhuǎn)變成,。:,。用于農(nóng)業(yè)和包裝行業(yè)還可廣泛用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域cq和水不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污

4、染:PCL是Daicel化學(xué)公司于1989年開(kāi)發(fā)的產(chǎn):,2生物降解材料的研究現(xiàn)狀品1993年由美國(guó)UnionCarbide公司實(shí)現(xiàn)商業(yè),。,一。:化商品名為T(mén)ONEPCL是在90℃下由己,:一。CL)在催化劑作用下開(kāi)環(huán)聚合而成的生物降解材料根據(jù)其降解機(jī)理和破壞形式內(nèi)醋(:,可以分為可完全生物降解材料和生物破壞性(或一種熱塑性聚醋其外觀和中等密度聚乙烯類(lèi)。:,,,稱(chēng)崩解性)材料兩種可完全生物降解材料在微似乳白色具有蠟質(zhì)感熔點(diǎn)僅為63℃當(dāng)溫度,COZ:250。生物作用下于一定時(shí)間內(nèi)能完全分解為和大于℃時(shí)聚合物分解成單體PCL具有良好的。:,,水等小分子化合物而生物崩解性材料只是一部生物相

5、容性和降解性其分子鏈柔順加工工藝,,,:PLAPGA分受微生物作用分解為散亂碎片不能在自然界性?xún)?yōu)良比和有更好的疏水性在人體。。:,、,完全降解本文介紹的是可完全生物降解材料內(nèi)外降解緩慢因而用其與PLAPGA共聚所,,可完全生物降解材料根據(jù)生產(chǎn)方法又可分為化!得的共聚物不但可以改善后者的加工性能還可。學(xué)合成型、天然高分子型和微生物合成型3種。:以控制前者在人體內(nèi)外的降解速率10PcL還能支:,,持真菌生長(zhǎng)可用作微生物的碳源在泥土中會(huì)2.1化學(xué)合成型}慢慢降解,12個(gè)月可失重95%,其降解的主要原:。化學(xué)合成型的生物降解材料大多是在分子結(jié)因歸結(jié)為微生物對(duì)醋鍵的敏感性,PGA構(gòu)中引入醋基的

6、脂肪族聚醋其制備方法主要包是由乙醇酸聚合得到的具有最單結(jié):。括縮。,構(gòu)單元的脂肪族聚醋PGA的降解速度比PLA和合聚合和開(kāi)環(huán)聚合但高分子量的聚醋只:,。,PCL都快尤其是其力學(xué)強(qiáng)度衰減很快一般條能通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合來(lái)合成因?yàn)榭s聚反應(yīng)受反應(yīng)程,,,度和反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的水的影響很難得到高分:件下PGA在組織內(nèi)14天后強(qiáng)度下降50%以上。:。,子量的產(chǎn)物l’]目前已開(kāi)發(fā)的主要產(chǎn)品有聚乳酸28天后下降90%一95%或更多大量實(shí)驗(yàn)表明:,,,,PGA可且(PLA)聚己內(nèi)醋(PCL)聚乙醇酸(pGA)在體內(nèi)完全降解而無(wú)需特殊酶的參與,聚乙醇酸交醋、聚丙醇酸交醋,聚唬拍酸丁二醋}降解后的產(chǎn)物可被體內(nèi)吸收

7、代謝最終通過(guò)尿液:。。l,],‘,(PBS)等和呼吸排出體外PLA最早由日本島津公司和鐘紡公司聯(lián)合開(kāi),,2.2天發(fā)是一種性能極佳的生物降解材料屬合成直然高分子型鏈脂肪族聚醋。通過(guò)乳酸環(huán)化二聚物的化學(xué)聚合或乳酸的直接聚合可以得到相對(duì)分子量較高的淀粉、纖維素、甲殼素、蛋白質(zhì)等天然高分,。PLA而乳酸是一種在動(dòng)植物和微生物體內(nèi)常見(jiàn)子材料可用來(lái)制備生物降解材料這類(lèi)物質(zhì)在自,,,,的天然化合物極易自然分解其纖維具有優(yōu)良然界中資源豐富可完全生物降解而且產(chǎn)物安。,,。的