功能高分子材料论文黄俊强

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1、功能高分子材料课程论文生物降解高分子材料的研究现状及应用前景姓名：黄俊强班级：高分子08・1班老师:齐民华日期：2010.12.18摘要：目前，处理高分子材料的一些传统方法，如焚烧法、掩埋法、熔融共混挤出法、回收利用等都存在一定的缺陷和局限性，给环境保护带来严重的困难。因此，开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。牛物降解高分子是指通过自然界或添加的微牛物的化学作用，将高分子物质分解成小分子化合物，再进入自然的循环过程。论述了生物降解高分子材料的研究现状，并对牛物降解高分子材料的降解机理、影响因素及

2、其在医学、农业、包装业和其他领域的潜在应用前景进行了探讨。关键词：牛物降解高分子材料定义降解机理影响因素研究现状应用前景0引言随着大量高分子材料在各个领域的使用，废弃高分子材料对环境的污染有着日益加剧的趋势。塑料是应用最广泛的高分子材料，按体积计算己居世界首位，由于其难以降解，随着用量的与日俱增，废塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。目前，处理高分子材料的一些老套方法如焚烧、掩埋、熔融共混挤出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性，给环境带来严重的负荷，因此开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途

3、径。牛物降解高分子是指通过自然界或添加的微牛物的化学作用，将高分子物质分解成小分子化合物，再进入自然的循环过程，这种方法简洁有效，而且对环境的保护有积极的作用。同时，随着高新技术的发展，生物降解高分子材料也满足了医学和农业及其他方面的需求，成为近年来研究的热点。1•生物降解高分子材料的定义和分类牛物降解高分了材料(Biodegradablepolymericmaterials)是指在一定的条件下，一定的时间内，能被微牛物(细菌、真菌、霉菌、藻类等)或其分泌物在酶或化学分解作用下发降解的高分子材料。牛物降解的高分子材料

4、具有以下特点：易吸附水，含有敏感的化学基团，结晶度低，分子量低，分子链线性化程度高和较大的比表面积等。按照来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类；按照用途，分为医用和非医用生物降解高分子材料两大类；按照原料组成和制造工艺不同可分为天然高分子合成材料、微生物合成高分子材料和化学合成牛物可降解高分子材料。天然高分子包括淀粉、纤维素、甲壳质、木质素等，这些高分子可被微牛物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，不能满足工程材料的性能要求,因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等

5、共混，得到有使用价值的生物降解材料；微牛物合成高分子是牛物通过各种碳源发酵制得的一类高分子材料，主要包括微生物聚酯、聚乳酸及微生物多糖，具有生物可降解性,具有代表性的是聚B-疑基烷酸系列聚酯，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。由于在自然界中酯基容易被微生物或酶分解,所以化学合成生物降解高分子材料大多是分子结构中含有酯基结构的脂肪族聚酯。可以用化学合成法生产的有生物降解高分子包括聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、多酚、聚苯胺、聚碳酸酉旨等。2.生物降解高分子材料的降解机理一般高分子材料的生物降解可分为完全生物降

6、解机理和光一生物降解机理。完全生物降解机理大致有三种途径：①生物物理作用：由于生物细胞增长而使聚合物组分水解，电离质子化而发生机械性的毁坏，分裂成低聚物碎片；②生物化学作用：微生物对聚合物作用而产生新物质（CH4、C02和H20）；③酶直接作用：被微生物侵蚀部分导致材料分裂或氧化崩裂。而光一生物降解机理则是材料中的淀粉等生物降解剂首先被生物降解，增大表而/体积比，同时，日光、热、氧引发光敏剂等使高聚物生成含氧化物，并氧化断裂，分子量下降到能被微生物消化的水平。进一步研究发现，不同的生物降解高分子材料的生物降解性与其结

7、构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表而结构等。2.影响生物降解的因素生物降解高分子在制造和使用过程中应保持稳定，并要求在废弃后及时进行生物降解，因此影响生物降解性的因素成为人们关注的焦点之一。环境因素是指水、温度、pH值和氧的浓度。水是微生物生成的基本条件，因此聚合物能保持一定的湿度是其可生物降解的首要条件。每一种微生物都有其适合生长的最佳温度，通常真菌的适宜温度为20°C〜28°C,细菌则为28°C〜37°C。一般来说，真菌适宜长在酸性环境中，而细菌适宜长在微碱性条件下。真菌为好氧型的，细菌则可在有氧或无氧条件

8、下生长。材料的结构是决定其是否可生物降解的根本因素。一般情况下只有极性高分子材料才能与酶相粘附并很好地亲和，因此高分子材料具有极性是生物降解的必要条件。高分子的形态、形状、分子量、氢键、取代基、分子链刚性、对称性等均会影响其生物降解性。另外，材料表面的特性对微生物降解也有影响，粗糙表面材料比光滑表面材料更易降解。3.各类材料的研究现状按照材料来