期末考试论文,环境友好材料——可降解材料

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1、环境友好材料——可降解材料信工学院电气信息I类096班19摘要：本文对环境友好材料——可降解材料的概念进行了阐述，介绍了当前已经开始使用的可降解材料以及正处于研发以及理论探讨中的各种可降解环保材料。详细陈述了可降解环保材料的发展应用历史以及当前国内外可降解材料的发展应用情况、发展进程，对可降解材料生产研发系统及技术进行了总结，并在此基础上进行了预测与展望，陈述了对于可降解环保材料的研发、生产、应用的感想。关键字：环境友好材料生物降解塑料聚乳酸淀粉塑料光降解塑料1.引言当前社会随着各行各业欣欣向荣的发展，对于环境的破坏也越来越严重。最重要的是人类不仅

2、大量的掠夺式利用各种资源而且还把利用后产生的废弃物随意丢弃。随着环境问题的日益凸显，人们已经开始注意到随意丢弃废弃物对于环境的危害，而在这众多危害严重的废弃物中，塑料制品又是其中的主体。但是处理大量的废弃物使之变得对环境无害需要大量的人力物力，是一种消极的应对方式，面对日益严重的废弃物污染特别是塑料制品废弃物污染问题，人们开发出了一类新型环境友好型材料——可降解材料。2.正文：2.1可降解材料的概念、分类：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，简称生物塑料，包括生物聚酯、生物纤维素、多糖类和聚氨基酸等，是一类能完全

3、被自然界中的微生物降解的塑料。19　　微生物体内贮存的动植物脂肪或糖原，是一类脂肪族聚酯，称为生物聚酯，是微生物的营养物质。当无碳源存在时，这些聚酯可分解为乙酰辅酶作为生命活动的能源。　　聚乳酸（PLA）又称聚内交酯，是以微生物发酵产物乳酸为单体化学合成的。使用后可自动降解，不会污染环境。聚乳酸可以被加工成力学性能优异的纤维和薄膜，其强度大体与尼龙纤维和聚酯纤维相当。聚乳酸在生物体内可被水解成乳酸和乙酸，并经酶代谢为CO2和H2O，故可作为医用材料。日本、美国已经利用聚乳酸塑料加工成手术缝合线、人造骨、人造皮肤。聚乳酸还被用于生产包装容器、农用地膜

4、、纤维用运动服和被褥等。　　2.11淀粉塑料　　含淀粉在90%以上，添加的其他组份也是能完全降解的，目前已有日本住友商事公司、美国Wamer-Lamber公司、意大利Ferrizz公司等宣称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迹，无污染，可用于制造各种容器、瓶罐、薄膜和垃圾袋等。　　全淀粉塑料的生产原理是使淀粉分子变构而无序化，形成了具有热塑性能的淀粉树脂，因此又称为热塑性淀粉塑料。其成型加工可沿用传统的塑料加工设备。　　以淀粉为原料开发生物降解塑料的潜在优势在于：淀粉在各种环境中都具备完全的生物

5、降解能力；塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成二氧化碳气体，不对土壤或空气产生毒害；采取适当的工艺使淀粉热塑性化后可达到用于制造塑料材料的机械性能；淀粉是可再生资源，取之不绝，开拓淀粉的利用有利于农村经济发展。　　需要说明的是，我国目前生产的淀粉塑料绝大多数为填充型淀粉塑料，即在非生物降解的高分子材料中添加一定比例的淀粉,通过淀粉的生物降解而致使整个材料物理性能崩溃,促使大量端基暴露以致氧化降解,但这种“崩溃”19后的剩余部分中的PE、PVC等均不可能降解而一直残留于土壤中，日积月累当然会造成污染，因此国外将此类产品归属为淘汰型。　　2.12光降解塑

6、料　　光降解塑料是指在光的作用下能发生降解的塑料。　　光降解塑料按制造方法可将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）　　光降解以主链断裂为特征。E/CO的光降解速度和程度与链所含的酮基的量有关，含量越高，降解速度越快，程度也越大。美国德克萨斯州的科学家曾对E/CO进行过户外曝晒实验，在阳光充足的六月，E/CO最快只需几天便可降解。　　b、乙烯基类/乙烯基酮类共聚物（Ecolyte）　　Ecolyte分子侧链上的酮基在自然光的作用下可发生分解。Ecolyte的光降解性能优于E/CO

7、，但成本也较高。这类聚合物的缺点是一旦见光就开始发生降解，几乎没有诱导期，需要加入抗氧剂以达到调节诱导期的目的。　　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剂，在低浓度时是光氧化降解催化剂，经日光（紫外光）辐照而发生反应，使聚烯烃高分子断裂。　　在PE、PP等聚合物中添加酮类、胺类等光敏剂都可取得较好的光降解性。　　添加型光降解塑料成本低，生产工艺简单，做覆盖地膜使用效果较好。但其降解特性是曝光面降解比较彻底，埋在土壤里的部分则降解较差。这类光降解塑料的降解诱导期可控制在二个月以上。但降解时间可控性较差。2.2可降解材

8、料的研发应用历史19可降解材料到目前的发展将近20年，生物降解塑料，尤以淀粉添加的生物降解塑料近年来发展极为迅速。据Fre