期末考試論文,環(huán)境友好材料——可降解材料

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1、環(huán)境友好材料——可降解材料信工學(xué)院電氣信息I類096班19摘要：本文對(duì)環(huán)境友好材料——可降解材料的概念進(jìn)行了闡述，介紹了當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)始使用的可降解材料以及正處于研發(fā)以及理論探討中的各種可降解環(huán)保材料。詳細(xì)陳述了可降解環(huán)保材料的發(fā)展應(yīng)用歷史以及當(dāng)前國(guó)內(nèi)外可降解材料的發(fā)展應(yīng)用情況、發(fā)展進(jìn)程，對(duì)可降解材料生產(chǎn)研發(fā)系統(tǒng)及技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了預(yù)測(cè)與展望，陳述了對(duì)于可降解環(huán)保材料的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的感想。關(guān)鍵字：環(huán)境友好材料生物降解塑料聚乳酸淀粉塑料光降解塑料1.引言當(dāng)前社會(huì)隨著各行各業(yè)欣欣向榮的發(fā)展，對(duì)于環(huán)境的破壞也越來(lái)越嚴(yán)重。最重要的是人類不僅大量的掠奪式利用各種資源而且還把利用后產(chǎn)生的

2、廢棄物隨意丟棄。隨著環(huán)境問(wèn)題的日益凸顯，人們已經(jīng)開(kāi)始注意到隨意丟棄廢棄物對(duì)于環(huán)境的危害，而在這眾多危害嚴(yán)重的廢棄物中，塑料制品又是其中的主體。但是處理大量的廢棄物使之變得對(duì)環(huán)境無(wú)害需要大量的人力物力，是一種消極的應(yīng)對(duì)方式，面對(duì)日益嚴(yán)重的廢棄物污染特別是塑料制品廢棄物污染問(wèn)題，人們開(kāi)發(fā)出了一類新型環(huán)境友好型材料——可降解材料。2.正文：2.1可降解材料的概念、分類：可降解材料包括自然降解材料和微生物降解材料。由微生物合成的生物降解塑料，簡(jiǎn)稱生物塑料，包括生物聚酯、生物纖維素、多糖類和聚氨基酸等，是一類能完全被自然界中的微生物降解的塑料。19　　微生物體內(nèi)貯存的動(dòng)植物脂肪或糖原，是一類脂肪族聚酯

3、，稱為生物聚酯，是微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)無(wú)碳源存在時(shí)，這些聚酯可分解為乙酰輔酶作為生命活動(dòng)的能源。　　聚乳酸（PLA）又稱聚內(nèi)交酯，是以微生物發(fā)酵產(chǎn)物乳酸為單體化學(xué)合成的。使用后可自動(dòng)降解，不會(huì)污染環(huán)境。聚乳酸可以被加工成力學(xué)性能優(yōu)異的纖維和薄膜，其強(qiáng)度大體與尼龍纖維和聚酯纖維相當(dāng)。聚乳酸在生物體內(nèi)可被水解成乳酸和乙酸，并經(jīng)酶代謝為CO2和H2O，故可作為醫(yī)用材料。日本、美國(guó)已經(jīng)利用聚乳酸塑料加工成手術(shù)縫合線、人造骨、人造皮膚。聚乳酸還被用于生產(chǎn)包裝容器、農(nóng)用地膜、纖維用運(yùn)動(dòng)服和被褥等?！　?.11淀粉塑料　　含淀粉在90%以上，添加的其他組份也是能完全降解的，目前已有日本住友商事公司、美國(guó)W

4、amer-Lamber公司、意大利Ferrizz公司等宣稱研究成功含淀粉量在90%～100%的全淀粉塑料，在(1月～1年)完全生物降解而不留任何痕跡，無(wú)污染，可用于制造各種容器、瓶罐、薄膜和垃圾袋等?！　∪矸鬯芰系纳a(chǎn)原理是使淀粉分子變構(gòu)而無(wú)序化，形成了具有熱塑性能的淀粉樹(shù)脂，因此又稱為熱塑性淀粉塑料。其成型加工可沿用傳統(tǒng)的塑料加工設(shè)備?！　∫缘矸蹫樵祥_(kāi)發(fā)生物降解塑料的潛在優(yōu)勢(shì)在于：淀粉在各種環(huán)境中都具備完全的生物降解能力；塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成二氧化碳?xì)怏w，不對(duì)土壤或空氣產(chǎn)生毒害；采取適當(dāng)?shù)墓に囀沟矸蹮崴苄曰罂蛇_(dá)到用于制造塑料材料的機(jī)械性能；淀粉是可再生資源，取之不絕，開(kāi)

5、拓淀粉的利用有利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展?！　⌒枰f(shuō)明的是，我國(guó)目前生產(chǎn)的淀粉塑料絕大多數(shù)為填充型淀粉塑料，即在非生物降解的高分子材料中添加一定比例的淀粉,通過(guò)淀粉的生物降解而致使整個(gè)材料物理性能崩潰,促使大量端基暴露以致氧化降解,但這種“崩潰”19后的剩余部分中的PE、PVC等均不可能降解而一直殘留于土壤中，日積月累當(dāng)然會(huì)造成污染，因此國(guó)外將此類產(chǎn)品歸屬為淘汰型。　　2.12光降解塑料　　光降解塑料是指在光的作用下能發(fā)生降解的塑料。　　光降解塑料按制造方法可將光降解塑料分成合成型降解塑料和添加型降解塑料。2.121合成型光降解塑料a、乙烯/一氧化碳共聚物（E/CO）　　光降解以主鏈斷裂為特征。E/C

6、O的光降解速度和程度與鏈所含的酮基的量有關(guān)，含量越高，降解速度越快，程度也越大。美國(guó)德克薩斯州的科學(xué)家曾對(duì)E/CO進(jìn)行過(guò)戶外曝曬實(shí)驗(yàn)，在陽(yáng)光充足的六月，E/CO最快只需幾天便可降解。　　b、乙烯基類/乙烯基酮類共聚物（Ecolyte）　　Ecolyte分子側(cè)鏈上的酮基在自然光的作用下可發(fā)生分解。Ecolyte的光降解性能優(yōu)于E/CO，但成本也較高。這類聚合物的缺點(diǎn)是一旦見(jiàn)光就開(kāi)始發(fā)生降解，幾乎沒(méi)有誘導(dǎo)期，需要加入抗氧劑以達(dá)到調(diào)節(jié)誘導(dǎo)期的目的。　　2.122添加型光降解塑料　　添加型光降解塑料是在聚合物中添加少量光敏劑，在低濃度時(shí)是光氧化降解催化劑，經(jīng)日光（紫外光）輻照而發(fā)生反應(yīng)，使聚烯烴高分

7、子斷裂?！　≡赑E、PP等聚合物中添加酮類、胺類等光敏劑都可取得較好的光降解性?！　√砑有凸饨到馑芰铣杀镜停a(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，做覆蓋地膜使用效果較好。但其降解特性是曝光面降解比較徹底，埋在土壤里的部分則降解較差。這類光降解塑料的降解誘導(dǎo)期可控制在二個(gè)月以上。但降解時(shí)間可控性較差。2.2可降解材料的研發(fā)應(yīng)用歷史19可降解材料到目前的發(fā)展將近20年，生物降解塑料，尤以淀粉添加的生物降解塑料近年來(lái)發(fā)展極為迅速。據(jù)Fre