高分子與環(huán)境

1、高分子與環(huán)境高分子：由大量一種或幾種較簡單結(jié)構(gòu)單元組成的大型分子,其中每一結(jié)構(gòu)單元都包含幾個(gè)連結(jié)在一起的原子，整個(gè)高分子所含原子數(shù)目一般在幾萬以上高分子材料的突出優(yōu)點(diǎn)可總結(jié)為“三高”高比強(qiáng)度、高絕緣性和高彈性。這“三高”是其他材料所難以具備的，尤其是與金屬材料、無機(jī)非金屬材料相比較而言，這三個(gè)方面比較突出。因此高分子材料在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。1、天然高分子：構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)，纖維素；攜帶生物遺傳信息的核酸；食物中的淀粉，衣服原料的棉、毛、絲、麻以及木材、橡膠等等；2、無機(jī)高分子：長石、石英、金剛石等；3、以高聚物為基礎(chǔ)的合成材料：各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。A、塑料：

2、1，PET，聚對苯二甲酸乙二醇酯主要應(yīng)用：最常見的是用作飲料瓶、屏幕保護(hù)膜及其它透明保護(hù)膜。PET也可紡絲，就是我們常說的滌綸，故而奧運(yùn)期間有回收飲料瓶制衣的說法。許多追求透氣和輕便的運(yùn)動服就是滌綸制成的，很久以前流行的衣料“的確良”也是此物，但是限于當(dāng)時(shí)紡絲手段的落后，的確良衣物穿著上不如現(xiàn)在的舒服。此外PET亦有許多工程應(yīng)用。使用注意：無毒，但合成過程可能存留單體、低分子齊聚物和副反應(yīng)產(chǎn)物如二甘醇，這些都是有一定毒性的，用于飲料瓶的PET原料國家有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。在塑料中PET熔點(diǎn)較高。但是一般的瓶子并不建議重復(fù)利用，特別是用于裝開水。因?yàn)镻ET瓶一般較薄，采用吹塑的方式制造，瓶體在加熱到90

3、左右時(shí)由于PET分子鏈的重新排列和內(nèi)應(yīng)力作用，瓶體會扭曲收縮，此時(shí)使用容易導(dǎo)致燙傷。此外較高的溫度會增加材料中有害物質(zhì)溶出的風(fēng)險(xiǎn)。2，PE，聚乙烯（高密度聚乙烯：HDPE；低密度聚乙烯：LDPE）主要應(yīng)用：目前PE是應(yīng)用最廣泛的塑料，借助不同的改性方法，PE可以應(yīng)用在日常生活的各個(gè)方面。比較有代表性的包括塑料桶、薄膜、紙杯內(nèi)壁、水管和電纜外皮等。使用注意：PE本身無毒。但生產(chǎn)中會用到一些加工或改性助劑，如填料、穩(wěn)定助劑或顏料。有些助劑是有毒的。PE制品由于在較高溫度下會軟化甚至熔化，應(yīng)盡量避免高于開水溫度100下使用。3，PVC，聚氯乙烯主要應(yīng)用：PVC現(xiàn)在多用于制造一些廉價(jià)的人造革，腳墊，下

4、水管道等；由于其電氣性能良好又有一定的自身阻燃特性，被廣泛用于電線電纜的外皮制造。此外，PVC在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，特別是在對耐酸堿腐蝕要求高的地方。使用注意：PVC生產(chǎn)中會使用大量增塑劑（塑化劑，如DOP）和含有重金屬的熱穩(wěn)定劑，且合成過程很難杜絕游離單體的存在，這些都被認(rèn)為是有毒的。所以PVC在接觸人體、特別是醫(yī)藥食品應(yīng)用中，正逐漸被PP、PE所取代。PVC是一種不耐高溫的塑料，無法使用在溫度較高的地方。4，PP，聚丙烯主要應(yīng)用：PP的使用范圍也很廣泛，日常用品如包裝、玩具、臉盆、水桶、衣架、水杯、瓶子等等；工程應(yīng)用如汽車保險(xiǎn)杠等。紡成絲的PP被稱為丙綸，在紡織品、無紡布、繩索、漁網(wǎng)等制品中

5、很常見。使用注意：PP與PE的加工方法和使用范圍類似，本身也無毒。可能的威脅來自于加工和改性中的助劑。特別是由于PP耐候性較差，生產(chǎn)中可能會用到含有重金屬的耐老化劑。相比PE制品，PP制品的耐熱性略優(yōu)，典型的樂扣樂扣水杯使用溫度可以達(dá)到110，但是再高的溫度就有軟化和熔化的危險(xiǎn)了，應(yīng)盡量避免。5，PS，聚苯乙烯主要應(yīng)用：廉價(jià)透明制品，泡沫塑料，CD盒，水杯，快餐盒，保溫襯層等。使用注意：用于合成聚苯乙烯的原料有毒，通過合適的合成工藝，聚苯乙烯的殘余單體已經(jīng)很少，但是現(xiàn)在的水杯等已經(jīng)很少采用此材料。聚苯乙烯易燃，特別是發(fā)泡之后的PS。燃燒會產(chǎn)生大量有毒氣體。在一些高層火宅事故中，由于隔熱層材料采

6、用了廣泛使用的PS發(fā)泡板，著火后產(chǎn)生的大量濃煙和有毒氣體成為了導(dǎo)致大量傷亡的主要原因。以下幾種在回收標(biāo)識中合并為“其它”項(xiàng)：6，ABS，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物主要應(yīng)用：ABS根據(jù)三種組分含量和分子鏈形態(tài)分為很多種，廣泛用于各種電器外殼、辦公用品組件、安全帽和門窗管道等，工業(yè)中ABS常用于其他塑料的共混改性。使用注意：ABS無毒，但多用于結(jié)構(gòu)材料，日用器皿包裝上的應(yīng)用少見。ABS優(yōu)點(diǎn)良多，但依然具有塑料普遍的特點(diǎn)：不耐熱。當(dāng)然還是可以達(dá)到電器外殼正常使用的溫度要求的。7，PA，聚酰胺主要應(yīng)用：提起聚酰胺的另一個(gè)名字：尼龍，大家一定不陌生。聚酰胺家族很是強(qiáng)大，不論是PA6、PA66、PA11

7、還是PA12，無一不具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能。這也是PA在電子電器和汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用的原因。生活中，尼龍繩、尼龍襪也是常見的物品。紡絲的PA纖維被稱作錦綸，用于魚線、漁網(wǎng)、繩索和傳送帶等。使用注意：分子量較大，無毒。但是單用由于其易吸濕導(dǎo)致性能改變，常與其他塑料共混（見下文“共混物”）。共混時(shí)會用到一些助劑，這些助劑有可能有毒。尼龍耐熱性良好，特別是耐熱、不易變形，所以甚至能用作發(fā)動機(jī)部件的制造。雖然無法與在幾百攝氏度下都能正常工作的金屬陶瓷類材料相比，但200的使用溫度足以超越多數(shù)塑料。8，PC，聚碳酸酯主要應(yīng)用：PC力學(xué)性能優(yōu)良，又韌又剛，且透光性好，生活中常被用于透明水杯、奶瓶、飲水桶、C

8、D基材、鏡片和燈罩等。使用注意：無毒。但是雙酚A型PC的合成過程中，有人擔(dān)心存在殘余的或者分解產(chǎn)生的雙酚A。雙酚A是有毒物質(zhì)。另外廣泛采用的PC合成方法要用到劇毒的光氣。由于這些原因，PC塑料遭受到很多質(zhì)疑。實(shí)際上PC在合成的最后階段會進(jìn)行洗滌和沉淀，以除去未反應(yīng)的雙酚A和鹽類。而PC的加工過程是需要嚴(yán)格干燥，以免產(chǎn)生分解。PC制品在使用中雖然可能長期與水接觸，但在容器規(guī)定的使用上限溫度以下是不會發(fā)生分解的。一些研究發(fā)現(xiàn)，初始酚含量合格的PC熱分解放出酚類物質(zhì)要達(dá)到200左右的高溫，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水杯等的正常使用溫度。9，共混物（XX-XX合金）由于單一塑料很難滿足復(fù)雜的使用需求，塑料工業(yè)中常把

9、不同塑料混合在一起，制成塑料合金，這樣既可以發(fā)揮不同材料的優(yōu)點(diǎn)，又能節(jié)約開發(fā)新材料的成本。主要應(yīng)用：塑料合金被廣泛應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)材料中。如手機(jī)外殼多為PC-ABS合金；一些下水管道為了滿足性能和加工的需要制成了兩種PE的合金，稱為雙峰聚乙烯。2、合成橡膠（1）通用橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的，是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有乳聚丁苯橡膠、溶聚丁苯橡膠 和熱塑性橡膠（SBS）。丁苯橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品，它是合成橡膠第一大品種，綜合性能良好，價(jià)格低，在多數(shù)場合可代替天然橡膠使用，主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠帶、膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。順丁橡膠是丁二烯經(jīng)溶液聚合制

10、得的，順丁橡膠具有特別優(yōu)異的耐寒性、耐磨性和彈性，還具有較好的耐老化性能。順丁橡膠絕大部分用于生產(chǎn)輪胎，少部分用于制造耐寒制品、緩沖材料以及膠帶、膠鞋等。順丁橡膠的缺點(diǎn)是抗撕裂性能交差，抗?jié)窕阅懿缓?。異戊橡膠異戊橡膠是聚異戊二烯橡膠的簡稱，采用溶液聚合法生產(chǎn)。異戊橡膠與天然橡膠一樣，具有良好的彈性和耐磨性，優(yōu)良的耐熱性和較好的化學(xué)穩(wěn)定性。異戊橡膠生膠（未加工前）強(qiáng)度顯著低于天然橡膠，但質(zhì)量均一性、加工性能等優(yōu)于天然橡膠。異戊橡膠可以代替天然橡膠制造載重輪胎和越野輪胎還可以用于生產(chǎn)各種橡膠制品。乙丙橡膠乙丙橡膠以乙烯和丙烯為主要原料合成，耐老化、電絕緣性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡膠可大量充油和

11、填充碳黑，制品價(jià)格較低，乙丙橡膠化學(xué)穩(wěn)定性好，耐磨性、彈性、耐油性和丁苯橡膠接近。乙丙橡膠的用途十分廣泛，可以作為輪胎胎側(cè)、膠條和內(nèi)胎以及汽車的零部件，還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。還可制造膠鞋、衛(wèi)生用品等淺色制品。氯丁橡膠它是以氯丁二烯為主要原料，通過均聚或少量其它單體共聚而成的。如抗張強(qiáng)度高，耐熱、耐光、耐老化性能優(yōu)良，耐油性能均優(yōu)于天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠。具有較強(qiáng)的耐燃性和優(yōu)異的抗延燃性，其化學(xué)穩(wěn)定性較高，耐水性良好。氯丁橡膠的缺點(diǎn)是電絕緣性能，耐寒性能較差，生膠在貯存時(shí)不穩(wěn)定。氯丁橡膠用途廣泛，如用來制作運(yùn)輸皮帶和傳動帶，電線、電纜的包皮材料，制造耐油膠管、墊圈以

12、及耐化學(xué)腐蝕的設(shè)備襯里。（2）特種橡膠    丁基橡膠丁基橡膠是由異丁烯和少量異戊二烯共聚而成的，主要采用淤漿法生產(chǎn)。透氣率低，氣密性優(yōu)異，耐熱、耐臭氧、耐老化性能良好，其化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性也很好。丁基橡膠的缺點(diǎn)是硫化速度慢，彈性、強(qiáng)度、粘著性較差。丁基橡膠的主要用途是制造各種車輛內(nèi)胎，用于制造電線和電纜包皮、耐熱傳送帶、蒸汽膠管等。丁腈橡膠丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)，耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低。丁腈橡膠主要用于制造耐油橡膠制品。氟橡膠氟

13、橡膠是含有氟原子的合成橡膠，具有優(yōu)異的耐熱性、耐氧化性、耐油性和耐藥品性，它主要用于航空、化工、石油、汽車等工業(yè)部門，作為密封材料、耐介質(zhì)材料以及絕緣材料。硅橡膠硅橡膠由硅、氧原子形成主鏈，側(cè)鏈為含碳基團(tuán)，用量最大的是側(cè)鏈為乙烯基的硅橡膠。既耐熱，又耐寒，使用溫度在100300之間，它具有優(yōu)異的耐氣候性和耐臭氧性以及良好的絕緣性。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，抗撕裂性能差，耐磨性能也差。硅橡膠主要用于航空工業(yè)、電氣工業(yè)、食品工業(yè)及醫(yī)療工業(yè)等方面。聚氨酯橡膠聚氨酯橡膠是由聚酯（或聚醚）與二異睛酸酯類化合物聚合而成的。耐磨性能好、其次是彈性好、硬度高、耐油、耐溶劑。缺點(diǎn)是耐熱老化性能差。聚氨酯橡膠在汽車、制鞋、機(jī)

14、械工業(yè)中的應(yīng)用最多。高分子材料已經(jīng)廣泛影響到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域：如農(nóng)膜、食品包裝袋、垃圾袋等，為我們的生活帶來了很大的方便。但是這些高分子材料以石油為原料，自二十世紀(jì)七十年代開始的石油危機(jī)以來，石油資源越來越少，據(jù)報(bào)道全世界的石油儲量只能用41 年，其價(jià)格不斷上漲，材料成本也逐漸提高；更重要的是這些高分子材料在使用后造成的“白色污染”已經(jīng)嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境和生態(tài)平衡，威脅著人類的生存。高分子材料的大量生產(chǎn)與消費(fèi)，創(chuàng)造了人類的物質(zhì)文明和精神文明，但同時(shí)也帶來大量廢棄物的產(chǎn)生，世界每年產(chǎn)生的塑料廢棄物約占到其產(chǎn)量的60%70%，橡膠廢棄物約是其產(chǎn)量的40%， 我國每年的橡膠廢棄物和塑料廢棄物共計(jì)約

15、700萬噸。 這些高分子材料廢棄物帶來三方面的嚴(yán)重問題： 大部分不能自然降解、水解和風(fēng)化，即使是淀粉聚合物共混物的降解制品要降解到對生態(tài)環(huán)境無害化的程度，至少也需要50年。特別是年復(fù)一年殘留于耕地的農(nóng)膜和地膜不僅造成土地板結(jié)、妨礙作物根系呼吸和吸收養(yǎng)分、使作物減產(chǎn)，而且殘膜中的某些有毒添加劑和聚氯乙烯，會先通過土壤富集于蔬菜和糧食及動物體，人食用后直接影響人類健康。 一般高分子材料廢棄物在紫外線作用或液體溶解或燃燒時(shí)， 排放出的CO、氯乙烯單體（VCM）、HCl、甲烷、NOx 、SO2 、烴類、芳烴、堿性及含油污泥、粉塵等，污染著河流和空氣，嚴(yán)重地威脅著人類的生存環(huán)境。 制造高分子材料用原材料

16、的70%以上來源于石油，以生產(chǎn)1kg高分子材料平均消耗石油3升估算，年產(chǎn)700萬噸高分子材料廢棄物意味著年浪費(fèi)了21億升石油。因此，進(jìn)行有機(jī)高分子材料生態(tài)設(shè)計(jì)與再生利用是人類生存環(huán)境的需要，也具有重要政治和經(jīng)濟(jì)意義。高分子材料制備時(shí)面臨的環(huán)境問題（1）原材料，如氯乙烯會引起急性或慢性中毒，是誘變和致癌物質(zhì)，丙烯酸酯類單體啫易對眼鏡和皮膚等有危害；（2）采用有毒原料生產(chǎn)方法造成的問題，如采用界面縮聚生產(chǎn)PC（聚碳酸酯）的原來之一光氣是劇毒有機(jī)物，以氰化法生產(chǎn)有機(jī)玻璃PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）的單體時(shí)采用氫氰酸，則為劇毒的化工原料；（3）廢液，如生產(chǎn)各種工程塑料使用的大量有機(jī)溶劑以及PVC懸浮聚

17、合和ABS乳液聚合使用的大量水；（4）廢棄物，如樹脂制備時(shí)落地料、齊聚物、過渡料等高分子材料加工時(shí)面臨的問題：（1）使用重金屬的添加劑引起的問題，如聚乙烯塑料中作穩(wěn)定劑的鎘鉛系重金屬化合物的毒性和粉塵污染；（2）用作制冷劑和制備PU泡沫塑料等發(fā)泡劑的氟氯烴，是破壞地球高空臭氧層的罪魁禍?zhǔn)?；?）用作摩擦和密封材料增強(qiáng)劑的石棉是致癌物質(zhì)；（4）殘留單體，如氯乙烯、甲醛；（5）一些增塑劑在加工過程中會以微粒形式飛濺到高空中。高分子材料使用時(shí)面臨的環(huán)境問題（僅塑料廢棄物為例）（1）大氣污染：塑料廢棄物焚燒可產(chǎn)生大量CO2，HCl等氣體，尤其是呋喃、二惡英類化合物的發(fā)生地；（2）土壤污染：廢塑料薄膜進(jìn)

18、入土壤不易被分解，阻止土壤透氣率使土壤變壞；（3）海洋污染：占海洋漂浮物的60%以上，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)且給航運(yùn)帶來安全隱患；（4）景觀污染：塑料袋、薄膜、一次性塑料制品隨處可見，不易集中清理，不易腐爛。自實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來，人們開始研究和開發(fā)對環(huán)境無污染的可完全降解的高分子材料。這種可完全降解高分子材料以天然材料如淀粉、纖維素等作為原材料，具有原料可再生、廢品可回收利用和不可回收利用則可完全生物降解成二氧化碳、水的優(yōu)點(diǎn)，成為解決石油資源短缺及環(huán)境污染的有效途徑，環(huán)保材料研究的熱點(diǎn)。1.生物降解高分子材料的原材料生物體產(chǎn)生的糖、乳酸、蛋白質(zhì)、脂肪和纖維素等，都可稱為生物降解高分子材料的原料。

19、一種是用植物作原料：（1）玉米膠質(zhì)中的玉米朊，與一些脂肪酸結(jié)合能生產(chǎn)出一種新型高分子材料；（2）由粟米、大豆和蓖麻等多種油料提煉而成的可生物降解泡沫高分子材料，兩年內(nèi)能自然降解；（3）用小麥稈的纖維和麥粒中的淀粉制成的高分子材料可用于快餐盒，保溫時(shí)間長。將木材中的木質(zhì)素加工成一種明亮的褐色顆粒，就可以澆鑄成任何形狀的熱高分子材料，可用于制作汽車裝飾材料、槍托、家具、電器的外殼、圓珠筆桿等硬高分子材料制品；（4）將黃麻主莖中的纖維素可制成一種農(nóng)用有機(jī)覆蓋膜，其被生物降解后，可作為腐殖質(zhì)進(jìn)入土壤。另一種是用微生物生產(chǎn)高分子材料：（1）利用微生物開發(fā)可生物降解高分子材料：在富含碳元素的情況下，有一種

20、細(xì)菌能將過多的碳元素儲存起來，并轉(zhuǎn)化為細(xì)小的聚合物PHB微粒。從這種細(xì)菌中分離出生產(chǎn)聚合物的基因，轉(zhuǎn)移到棉花種子的細(xì)胞中，種植的這種棉花即可得到生產(chǎn)可降解高分子材料的PHB 微粒；（2）大腸桿菌可將淀粉和脂肪酸轉(zhuǎn)化成一種新的聚合物，其分子結(jié)構(gòu)排列整齊，制成高分子材料具有很好的延展性；（3）一種新型轉(zhuǎn)基因真菌，可利用糧食和其它可再生生物材料，生成可降解高分子材料。2.完全降解的機(jī)理可生物降解高分子材料是在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物（細(xì)菌、真菌、霉菌、藻類）或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解為低分子化合物，最終分解為二氧化碳和水等無機(jī)物的高分子材料。生物降解的高分子材料具有以下特點(diǎn)：

21、易吸附水、含有敏感的化學(xué)基團(tuán)、結(jié)晶度低、低分子量、分子鏈線性化程度高和較大的比表面積等?？捎米魉幬锟蒯尣牧系挠刑烊桓叻肿硬牧霞捌溲苌锖腿斯ず铣筛叻肿硬牧?。高分子材料在體內(nèi)降解涉及的反應(yīng)有水解、酶解、氧化等。對大多數(shù)生物降解材料，尤其是合成的高分子材料，降解過程主要是水解反應(yīng)，其形式為：直線型高分子主鏈內(nèi)不穩(wěn)定鍵斷裂；主鏈為線型而帶側(cè)鏈的高分子側(cè)鏈基團(tuán)的水解；交聯(lián)網(wǎng)狀高分子材料內(nèi)不穩(wěn)定交聯(lián)鏈的斷裂；通過以上3 種形式使聚合物分子變小，達(dá)到降解的目的。而高分子鏈的水解速率又受其化學(xué)組成、分子量大小、聚集態(tài)、結(jié)晶度等因素制約，人們正是針對這種影響因素，對聚合物進(jìn)行改性或開發(fā)新的高分子材料，以實(shí)現(xiàn)理

22、想的釋藥行為。3.完全生物降解高分子材料的種類及應(yīng)用從原料的組成和制備方法上可分為微生物合成降解高分子材料、化學(xué)合成降解高分子材料和天然產(chǎn)物降解高分子材料。（1）生物合成的完全生物降解高分子材料生物合成的完全生物降解高分子材料是微生物把某些有機(jī)物作為食物源，通過生命活動合成的高分子化合物。通過微生物合成而得到的生物降解高分子材料以聚羥基脂肪酸酯(PHA)類為多，聚羥基脂肪酸酯是由微生物通過各種碳源發(fā)酵而合成的不同結(jié)構(gòu)的脂肪族共聚聚酯。其中最常見的有聚3一羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB 和PHV 的共聚物(PHBV)。PHB 是一種在自然界中廣泛存在的熱塑性聚酯，它的許多物

23、理性能和機(jī)械性能與聚丙烯高分子材料接近，但它具有生物降解性和生物相容性，在生物體內(nèi)可完全降解成羥基丁酸、二氧化碳和水。用這種生物高分子材料制成的材料可理工科研用于醫(yī)療領(lǐng)域的藥物釋放系統(tǒng)。這種生物降解高分子材料的優(yōu)點(diǎn)為：1）緩釋速率主要由載體的降解速率控制，對藥物性質(zhì)的依賴性較??；2）釋放速率更加穩(wěn)定。3）更適合于不穩(wěn)定藥物的釋放要求。此外，當(dāng)用生物降解高分子材料作為載體的長效藥物植入體內(nèi)，在藥物釋放完后不需要再經(jīng)手術(shù)將其取出，自己在體內(nèi)分解，可減少用藥者的痛苦。但相對聚丙烯來說，PHB 比較硬，且更脆一些。通過PHB與PHV共聚(PHBv)可以改善PHB 結(jié)晶度高、較脆的弱點(diǎn)，提高其機(jī)械性、耐

24、熱性和耐水性。PHB PHV 為89 11 時(shí)共聚物的強(qiáng)度和韌性達(dá)到最佳，此類產(chǎn)品可用于食品包裝、化妝品、醫(yī)藥、衛(wèi)生及農(nóng)業(yè)等行業(yè)。（2）化學(xué)合成的完全生物降解材料化學(xué)合成法合成的生物降解高分子材料大多是在分子結(jié)構(gòu)中引入能被微生物降解的含酯基結(jié)構(gòu)的脂肪族聚酯，目前具有代表性的產(chǎn)品有聚己內(nèi)酯（PCL）、聚琥珀酸丁二醇酯（PBS）和聚乳酸（PLA）等。聚己內(nèi)酯（PCL）高分子材料具有良好的生物分解性，與PE、PP、ABS、PC 等多種樹脂具有良好的相容性，可以提高其熔點(diǎn)。生物降解速度僅次于PHB 和纖維素。天津科技大學(xué)冀玲芳等降PCL 與熱塑性淀粉（TPS）、聚乙烯（PE）進(jìn)行共混復(fù)合，得到了加工性

25、能、力學(xué)性能、生物降解性優(yōu)良的高分子材料。聚琥珀酸丁二醇酯（PBS）具有良好的熱穩(wěn)定性和高分子量，與芳香族聚酯等共聚可以提高熔點(diǎn)。另外，加入己二酸、乙二醇等共聚物，可以改善PBS 的生物降解性。應(yīng)用PBS 為基礎(chǔ)材料制造各種高分子量聚酯的技術(shù)開發(fā)的新產(chǎn)品主要是發(fā)泡材料，用做家用電器和電子儀器等的包裝材料。聚乳酸（PLA）是一種無毒、無刺激性、強(qiáng)度高、加工性能優(yōu)異的透明堅(jiān)硬熱塑性高分子材料。其用品有農(nóng)用地膜、一次性飯盒、包裝材料和紡織品等。此外，聚乳酸還具有優(yōu)良的生物相容性，其降解產(chǎn)物能參與人體代謝，可用作醫(yī)用縫合線、注射用膠囊、骨科用固定材料、眼科材料等新型功能性醫(yī)用高分子材料。（3）天然產(chǎn)物

26、降解高分子材料自然界的動植物體內(nèi)存在著大量的多糖類物質(zhì)，它們都是易被生物降解的天然高分子化合物，有可能用來制造生物降解高分子材料。天然產(chǎn)物降解高分子材料的主要原料是淀粉、纖維素、甲殼素和蛋白質(zhì)等。1）淀粉和纖維素淀粉和纖維素是降解高分子材料的主要原料。其中全淀粉高分子材料含淀粉在90以上，添加其他組分也能完全降解，且可以降低成本，屬于完全生物降解高分子材料。Novon Products 分公司開發(fā)了玉米淀粉和PVA 的共混物，分解率達(dá)到100。與淀粉高分子材料相似，纖維素高分子材料也是由植物纖維素或其衍生物與PLA、PHB 和PHBV 等共混制得，具有較快的降解速度和較好的力學(xué)性能；纖維素還可

27、與淀粉、殼聚糖、蛋白質(zhì)等天然高分子混合后加熱或溶解在同一溶液中，制備出完全溶解性的薄膜。2）甲殼素甲殼素來自蝦、蟹等節(jié)足動物，世界上每年海洋產(chǎn)甲殼量達(dá)10 億噸，原材料豐富。由甲殼素纖維紡織而成的服裝具有極強(qiáng)得抗菌能力、優(yōu)良的保濕性和舒適性。來自動物得甲殼素具有良好的生物相容性和肌體適應(yīng)性，并具有消炎、止血、鎮(zhèn)痛和促進(jìn)肌體組織生長等功能，可以促進(jìn)傷口愈合，被公認(rèn)為保護(hù)傷口得理想材料。3）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)也是制備降解高分子材料的良好原料，通過對蛋白質(zhì)進(jìn)行改性，可獲得較好性能的蛋白質(zhì)高分子材料。用乙二醇、甘油等增塑劑進(jìn)行增塑改性，可改進(jìn)大豆蛋白高分子材料的加工性能及力學(xué)性能。Otaigbe 等研究了在大豆蛋白中添加20得聚磷酸鹽，可將材料的彎曲模量從1.7GPa 提高到2.1GPa，而吸水率則穩(wěn)定在57左右。生物降解性大豆蛋白質(zhì)高分子材料的研制作為提高農(nóng)產(chǎn)品附加值和提高農(nóng)民收入的有效途徑，引起了美國、巴西、阿根廷等農(nóng)業(yè)大國的濃厚興趣。4.可完全降解高分子材料的發(fā)展前景生物降解高分子材料在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用已經(jīng)引起了人們的關(guān)注，但是仍然面臨著許多問題：（1）價(jià)格高。生物降解高分子材料的價(jià)格比普通的高2 15 倍，成為其進(jìn)入市場的阻力。（2）技術(shù)問題。生物降解高分子材料在不同的領(lǐng)域要求不同的降解速度，如做包裝材料時(shí)要求有一