可生物降解材料及其评价方法研究进展-论文.pdf

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1、Vo1．41No．3化工新型材料第41卷第3期·8·NEWCHEMICALMATERIAIS2013年3月可生物降解材料及其评价方法研究进展李彦磊陈复生刘昆仑王洪杰方志锋(河南工业大学粮油食品学院，郑州450001)摘要介绍了可生物降解材料的定义以及降解机理，综述了可生物降解材料的种类；简要概括了淀粉基和大豆蛋白两种可生物降解材料。对比论述了可生物降解材料的评价方法，展望了可生物降解材料发展的方向。关键词可生物降解材料，淀粉，大豆蛋白，评价方法ResearchprogressofbiodegradablematerialsanditsevaluationmethodsLiYanle

2、iChenFushengIiuKunlunWangHongjieFangZhifeng(CollegeofFoodScienceandTechnology，HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450001)AbstractThedefinitionanddegradablemechanismofbiodegradablematerialswereintroduced．Theclassificationofbiodegradablematerialswereexplained．Twokindsofbiodegradablematerials，st

3、arch-basedandbiodegradablematerialbasedonsoyproteinwerereviewed．Someevaluationmethodswerediscussedandcompared，thedevelopingdirectionofbio—degradablematerialswaslookedforward．KeywordsBiodegradablematerial，starch，soyprotein，evaluationmethod合成高分子材料给人们的生活带来了极大的方便，但在用，由于可生物降解材料被微生物或某些生物作为营养源，微使用后产生

4、的大量不可自然分解的废弃物成了白色污染生物侵蚀高分子材料后，导致质量损失、性能如物理性能下降源[1]，给环境带来的严重危害。因此，开发新的环境友好型材等，进而导致材料发生机械性破坏l6]。料十分必要。开发可生物降解材料已成为当今研究的热点之2可生物降解材料的种类一。本研究主要介绍了可生物降解材料的定义、种类、淀粉基和大豆蛋白基两种可生物降解材料以及生物降解材料降解性可生物降解材料根据其降解机理和破坏形式的不同可分的评价方法。为完全降解性材料和生物破坏性材料2种_7]。大部分的可生物降解高分子是在有机体的生长周期中通l可生物降解材料的定义和降解机理过化学方法或者生物学方法合成l8j。

5、因此，根据合成方法的美国材料与试验协会(ASTM)对生物降解材料的定义是不同可将生物降解高分子分为：①生物型高分子，例如来自农指在细菌、真菌、藻类等自然存在的微生物的作用下通过化业资源的天然高分子，即淀粉、纤维素等；②微生物型高分子，学、物理或生物作用而降解或分解的高分子材料l2]。而通常例如广泛存在于微生物体内的具有完全可生物降解性、生物的可生物降解材料是指在材料中加入某种能促进降解的添加相容性等优良性能的聚羟基脂肪酸酯；③利用来自农业资源剂制成的材料，合成本身具有降解性的材料以及由生物材料的单体通过化学方法合成的高分子，例如聚乳酸。制成的材料或采用可再生的原料制成的材料口]。理

6、想状态根据可生物降解材料原料的不同可将生物降解材料分为下，生物降解材料受环境条件的影响，经过一定时间和包含一淀粉基、大豆蛋白基、纤维素基等生物降解材料l9]。这些都是个或更多步骤，结构发生显著变化、性能丧失，最终完全分解天然高分子材料，与其他生物降解高分子相比，它们具有原料为C02和HzO。生物降解是一个自然过程，在这个过程中，来源广泛、价格低廉、易降解等优点，在生物降解材料领域具有机化合物转化成更为简单的化合物，通过基本的循环(如碳有重要的地位。循环、氮循环、硫循环等)回到大自然中l4】。32种可生物降解材料可生物降解材料的降解机理分为初级降解和最终降解_5J。在初级降解阶段，高

7、分子材料表面为微生物所黏附，微3．1淀粉基生物降解材料生物生产释放出酶，高分子材料在水解、氧化和酶的综合作用淀粉具有良好的加工和生物降解性能，且产量大，为其用下破裂成相对分子量较小的短链聚合物。在最终阶段，这些作可生物降解材料提供了保证。目前淀粉基生物降解材料主短链的聚合物继续受到微生物生长的影响，经过微生物代谢要由淀粉填充型塑料、淀粉共混型塑料和全淀粉型塑料_】。后最终形成c()2和H20。降解过程中还有一些生物物理作3．1．1淀粉填充型塑料基金项目：国家自然基金项