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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(jī)化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個(gè)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(xué)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：按降解的程度：完全降解塑料和部分降解塑料按降解機(jī)理光降解塑料生物降解
2、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(nèi)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(dòng)能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
3、成材料、化學(xué)合成材料、摻混型材料，另還有轉(zhuǎn)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的微生物合成3步法5步法細(xì)菌發(fā)酵生產(chǎn)ＰＨＢ/ＰＨＢＶ1975年英國帝國化學(xué)公司(ＩＣＩ)合成的ＰＨＢＶ終產(chǎn)量可達(dá)菌體干重的70～80%（3HV含量在0～27％范圍內(nèi)變化）商品名為Ｂｉｏｐｏ
4、ｌ,年產(chǎn)量達(dá)5000ｔ.生物聚酯降解特性化學(xué)合成型化學(xué)合成型材料大多是在分子結(jié)構(gòu)中引入酯基結(jié)構(gòu)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(nèi)酯(ＰＣＬ)、聚丁二醇丁二酸酯(ＰＢＳ)等。聚乳酸(ＰＬＡ)ＰＬＡ類材料理化性質(zhì)聚己內(nèi)酯(ＰＣＬ)聚乙二醇(ＰEG)聚丁二醇丁二酸酯(ＰＢＳ)化學(xué)法合成PHB,雙烯酮β-丁內(nèi)酯的水解Reformatsky反應(yīng)還原法丁烯酸水合雙烯酮法β-丁內(nèi)酯的水解法Reformatsky反應(yīng)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
5、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(zhuǎn)基因合成型微生物發(fā)酵生產(chǎn)ＰＨＢ存在價(jià)格昂貴等問題,隨著重組ＤＮＡ技術(shù)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(zhuǎn)基因植物作為反應(yīng)器生產(chǎn)ＰＨＢ等生物降解塑料的研制轉(zhuǎn)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(nèi)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(dòng)氧化劑、抗氧劑和作為微生物培養(yǎng)
6、基的生物降解助劑等的添加型技術(shù)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(diào)性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因油菜種子生產(chǎn)ＰＨＢ轉(zhuǎn)基因馬鈴薯生產(chǎn)ＰＨＢ
