环境材料学-环境降解材料

简述生物降解高分子材料生物降解高分子材料的应用 一.高分子-二十世纪崛起的材料巨人:1932年 高 分 子 学 科 出 现 ，1935年 合 成 尼 龙 66。给 人 们 的 生 活 带 来 便 利 。消 耗 大 量 的 天 然 资 源 。造 成 环 境 污 染 。 高 分 子 材 料 使 用废 弃 后 如 何 处 理 ？国 际 上 通 常 使 用三 种 方 法 填埋？焚烧？回收再利用？占 用 大 量 土 地 ，造 成 土 壤 劣 化 。 产 生 有 害 气 体 ，造 成 二 次 污 染 。 难 度 大 、 成 本 高 。 2.原 因 ： 高 分 子 材 料 的 化 学 结 构 发 生 显 著 的 变 化 ， 造 成 某 些 性 能 下 降 ， 能 被 生 物 体 侵 蚀 或 代 谢 而 降 解 。三. 高分子材料的降解性： 3.过 程（ 1） 高 分 子 材 料 的 表 面 被 微 生 物 粘 附 。（ 2) 在 微 生 物 分 泌 的 酶 的 作 用 下 ， 高 分 子 断 裂 成 相 对 小 的 分 子 碎 片 。 4.生 物 降 解 高 分 子 的 分 类 ：（ 1） 完 全 生 物 降 解 高 分 子在 微 生 物 作 用 下 ， 在 一 定 时 间 里 完全 分 解 成 二 氧 化 碳 和 水 的 化 合 物 。（ 2） 生 物 破 坏 性 高 分 子 易降解高分子结构难降解高分子结构表面粗糙表面光滑直链侧链、支链、交联柔软晶态脂肪族芳香族低相对分子量高相对分子量亲水性疏水性 （ 1） 掺 混 型 ： 在 普 通 高 分 子 材 料 中掺 入 易 被 分 解 的 物 质 。（ 2） 结 构 型 ： 使 高 分 子 材 料 中 形 成 具有 被 微 生 物 分 解 的 结 构 。6.使 高 分 子 材 料 更 具 降 解 性 一.在环境领域中的应用 生 物 降 解 高 分 子 的 应 用在 普 通 高 分 子 材 料 中 加 入 改 性 淀 粉 ，其 材 料 可 生 物 降 解 。鱼 网有机酸分解酶微生物氧气二氧化碳水 地 膜 地 下 地 膜 分 子 量 和 强 度 下 降 50%。 保 温 效 果 好 。60天 左 右 出 现 裂 纹 。80-90天 出 现 大 裂 崩 解 。三 个 月 后 失 重 率 达 60-80%。当 年 ， 地 表 地 膜 降 解 为 粉 末 状 。最 终 被 微 生 物 吞 噬 ， 放 出 二 氧 化碳 和 水 ， 对 土 壤 和 作 物 无 毒 无 害 。 容 器 包 装 材 料 目 前 使 用 较 多 的 就是 现 有 包 装 材 料（ 聚 乙 烯 、 聚 丙 烯 ）中 加 入 淀 粉 等 生 物降 解 剂 使 其 容 易 降解 。 2002年 春 ， 大 日精 化 工 业 公 司 开 发了 可 生 物 降 解 墨 。该 商 品 系 采 用 专 用有 机 颜 料 ,和 天 然 衍生 物 材 料 （ 作 添 加剂 ） 配 制 而 成 ， 其功 能 几 乎 与 传 统 的照 相 印 刷 墨 相 当 。油 墨 、 颜 料 冷 却 后 有 足 够 的 强 度 ， 保 持 长久 不 变 形 。可 降 解 自 由 树 脂 的 塑 料 。放 在 600C热 水 里 软 化 成 一 团 。可 以 加 工 成 各 种 形 状 的 玩 具 。玩 具 吸 水 材 料 发 动 机油 料 生物降解型非降解型包括要求用途聚乙烯、聚丙烯、芳香胶原、纤维素、聚氨酸脂、聚硅氧烷等长期保持稳定，不发生降解具有良好的机械性能氨基酸、甲壳素等降解产物能被机体正常吸收、利用或排出体外人体软、硬组织修复体，人工器官粘合剂，管腔等的制造药物释放、送达载体、非永久性植入装置二. 在医学领域中的应用 医 用 生 物 降 解 高 分 子 材 料 ， 被 植 入 人体 后 ， 不 能 够 依 靠 手 术 将 其 取 出 。 外 科 手 术 缝 合 线 。 骨 固 定 材 料 （ 骨 钉 、 固 定 板 ） 。 人 造 皮 肤 。 组 织 或 器 官 修 复 需 要 至 少 要 半 年 以 上 。降 解 速 度 必 须 与 组 织 部 位 的 生 长修 复 速 度 相 一 致 。 皮 膜 组 织 修 复 需 要 3 10日 ； 内 脏 组 织 修 复 需 要 15 30日 ； 骨 修 复 需 要 1 2月 ； 关 节 修 复 需 要 2 3月 ； 人 造 皮 肤 骨 固 定 材 料 骨 折 接 合 外 科 手 术 缝 合 线 药 物 载 体 组 织 胶 粘 剂 甲 壳 质 是 从 海 洋 甲 壳 类 动 物 中 提 取 的 动物 性 纤 维 ， 是 纯 天 然 活 性 物 质 ， 无 毒 副作 用 ， 对 人 体 有 良 好 的 亲 和 性 ， 可 螯 合重 金 属 ， 被 广 泛 应 用 于 各 行 业 。 利 用 甲壳 胺 的 天 然 活 性 ， 用 它 作 原 料 制 成 的 人工 皮 肤 ， 在 临 床 使 用 中 反 应 很 好 。 人 造 皮 肤