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天然的生物降解高分子有哪些

發布時間:2022-07-26 08:46:08

A. 可降解材料有哪些

環境降解塑料大體分為兩類:光降解、生物降解(還有一種是光-生物雙降解)。其中,光降解塑料是塑料分子中引入光增感基團或在材料中添加光增感助劑等;生物降解材料主要為天然高分子如纖維素等改性物;在塑料中添加澱粉等天然生物降解物質或化工合成聚己內酯、聚己二醇等降解物質等。
pet/pe/bopp是三種塑料組合而成復合阻隔氣體材料,與此不沾邊。
PET 聚對苯二甲酸二乙酯;礦泉水瓶
PE 聚乙烯; 大棚塑料膜
BOPP 雙向拉伸聚丙烯膜;
廈門盤今工程塑料有限公司 2010年新推出環保可降解材料:廣泛運用於注塑,吸塑,擠出,吹塑等范圍,如有需求本公司可以提供報告

B. 除了PLA,生物可降解塑料還有哪些

生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。
1.破壞性生物降解塑料當前主要包括澱粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。
2.完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如澱粉、纖維素、甲殼質)或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子製得,如熱塑性澱粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、澱粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。
以澱粉等天然物質為基礎的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產品:聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、澱粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)。

C. 生物高分子材料有哪些

生物高分子材料也稱為生物醫學材料,是指以醫療為目的,用於與生物組織接觸以形成功能的無生命的材料。主要包括生物醫用高分子材料、生物醫用陶瓷材料、生物醫用金屬材料和生物醫用復合材料等。研究領域涉及材料學、化學、醫學、生命科學,生物醫用高分子材料是一門介於現代醫學和高分子科學之間的新興學科。它涉及到物理學、化學、生物化學、病理學、血液學等多種邊緣學科。目前醫用高分子材料的應用已遍及整個醫學領域(如:人工器官、外科修復、理療康復、診斷治療等)。

由於醫用高分子材料可以通過組成和結構的控制而使材料具有不同的物理和化學性質,以滿足不同的需求,耐生物老化,作為長期植入材料具有良好的生物穩定性和物理、機械性能,易加工成型,原料易得,便於消毒滅菌,因此受到人們普遍關注,已成為生物材料中用途最廣、用量最大的品種,近年來發展需求量增長十分迅速。醫用高分子材料的研究目前仍然處於經驗和半經驗階段,還沒有能夠建立在分子設計的基礎上,以材料的結構與性能關系,材料的化學組成、表面性質和生命體組織的相容性之間的關系為依據來研究開發新材料。目前全世界應用的有90多個品種,西方國家消耗的醫用高分子材料每年以10%~20%的速度增長。隨著人民生活水平的提高和對生命質量的追求,我國對醫用高分子材料的需求也會不斷增加。

合成高分子材料因與人體器官組織的天然高分子有著極其相似的化學結構和物理性能,因而可以植入人體,部分或全部取代有關器官。因此,在現代醫學領域得到了最為廣泛的應用,成為現代醫學的重要支柱材料。當前研究主要集中在外科置入件用高分子材料和生物降解及葯物控制釋放材料。

外科置入件用高分子材料耐生物老化,作為長期置入材料具有良好的生物穩定性和物理、機械性能,易於加工成型,原料易得,便於消毒,受到人們普遍的關注,這類材料主要用於生物體軟、硬組織修復體、人工器官、人工血管、接觸鏡、膜材、粘結劑和空腔製品諸方面。其特點是大多數不具有生物活性,與組織不易牢固結合,易導致毒性、過敏性等反應。不過作為承重的植入件用高分子材料還有許多方面的問題,目前研究主要集中在提高材料的對生物體的安全性;提高組織相容性和血液相容性;改善生物學性能,改善提高力學、機械、物理性能。在生物膜材料方面,屬於線性高分子多糖結構的殼聚糖是甲殼質脫乙醯基的衍生物,無毒、無抗原性,可在生物體內自行降解.殼聚糖膜有促進創面癒合的作用,具有良好通透性,且含有游離氨基,能結合酸分子,是天然多糖中唯一的鹼性多糖。因而具有許多特殊的物理化學性質和生理功能,在醫學生物材料上可作為人工腎膜和人造皮膚。

生物降解型醫用高分子材料的主要成分是聚乳酸、聚乙烯醇及改性的天然多糖和蛋白質等,在臨床上主要用於暫時執行替換組織和器官的功能,或作葯物緩釋系統和送達載體、可吸收性外科縫線、創傷敷料等。其特點是易降解,降解產物經代謝排出體外,對組織生長無影響,目前已成為醫用高分子材料發展的方向。

高分子葯物控制釋放體系不僅能提高葯效,簡化給葯方式,大大降低了葯物的毒副作用,而且納米靶向控制釋放體系使葯物在預定的部位,按設計的劑量,在需要的時間范圍內以一定的速度在體內緩慢釋放,而達到治療某種疾病或調節生育的目的,比如高分子多肽或蛋白葯物控制釋放體系新的研究進展,為那些口服無效的多肽或蛋白葯物的臨床應用,展示了令人鼓舞的前景。

D. 天然生物降解高分子和人工合成的生物降解高分子分別有哪些

天然生物降解高分子和人工合成的生物降解高分子分別有哪些
1 、可生物降解高分子材料的定義
可生物降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
2 、生物降解高分子材料降解機理
生物降解的機理大致有以下3種方式:生物的細胞增長使物質發生機械性破壞;微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為,高分子材料的生物降解是經過兩個過程進行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合,通過水解切斷高分子鏈,生成分子量小於500的小分子量的化合物(有機酸、酯等);然後,降解的生成物被微生物攝入人體內,經過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量,最終都轉化為水和二氧化碳。降解除有以上生物化學作用外,還有生物物理作用,即微生物侵蝕聚合物後,由於細胞的增大,致使高分子材料發生機械性破壞。因此,生物降解並非單一機理,而是一個復雜的生物物理、生物化學協同同作用,相互促進的物理化學過程。到目前為止,有關生物降解的機理尚未完全闡述清楚:除了生物降解外,高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。
人們深入研究了不同的生物可降解高分子材料的生物降解性,發現與其結構有很大關系,包括化學結構、物理結構、表面結構等。高分子材料的化學結構直接影響著生物可降解能力的強弱,一般情況下:脂肪族酯鍵、肽鍵>氨基甲酸酯>脂肪族醚鍵> 亞甲基。當同種材料固態結構不同時,不同聚集態的降解速度有如下順序:橡膠態>玻璃態>結晶態。一般極性大的高分子材料才能與酶相粘附並很好地親和,微生物粘附表面的方式受塑料表面張力、表面結構、多孑L性、環境的攪動程度以及可侵佔表面的影響。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外,還與材料溫度、酶、pH值、微生物等外部環境有關。
3 、可生物降解高分子材料的種類
按照原料組成和製造工藝不同可分為以下三種:天然高分子及其改性產物、微生物合成高分子和化學合成高分子。

E. 全生物降解是由哪些主要原料構成的

全生物降解是由哪些主要原料構成的?完全生物降解材料
生物降解材料是指在適當和可表明期限的自然環境條件下,能夠被微生物(如細菌、真菌和藻類等)完全分解變成低分子化合物的材料。
中文名
完全生物降解材料
本質
轉化低分子化合物
特點
環保,降解
應用范圍
降解細菌、真菌和藻類
快速
導航
1.1、生物降解材料的分類1.2、完全生物降解材料的品種和性能生物降解材料的降解性能及其評價2.1、土埋法2.2、陪替氏培養器定量法2.3、酶分析法2.4、放射性C14示蹤法生物降解材料的應用3.1、農業用途3.1.1、農用地膜3.1.2、農作物生長容器3.2、包裝用途3.3、醫用生物降解材料
完全生物降解材料的應用及發展趨勢
摘要:完全生物降解材料能被微生物完全分解,對環境有積極的作用。本文介紹了完全生物降解材料的定義、分類、降解性能的評價及其發展趨勢。
關鍵詞:生物降解,測試,應用
人類在創造現代文明的同時,也帶來負面影響——白色污染。一次性餐具、一次性塑料製品以及農用地膜等均難以再回收利用,其處理方法以焚燒和掩埋為主。焚燒會產生大量的有害氣體,污染環境;掩埋則其中的聚合物短時間內不能被微生物分解,也污染環境。殘棄的塑料膜存在於土壤中,阻礙農作物根系的發育和對水分、養分的吸收,使土壤透氣性降低,導致農作物減產;食用殘棄的塑料膜後,會造成腸梗阻而死亡;流失到海洋中或廢棄在海洋中的合成纖維漁網和釣線已對海洋生物造成了相當的危害,因此提倡綠色消費與加強環境保護勢在必行。面對日益枯竭的石油資源,符合潮流的生物降解材料作為高科技產品和環保產品正成為一個研發熱點。
1.1、生物降解材料的分類
生物降解材料按其生物降解過程大致可分為兩類。一類為完全生物降解材料,如天然高分子纖維素、人工合成的聚己內酯等,其分解作用主要來自:①由於微生物的迅速增長導致塑料結構的物理性崩潰;②由於微生物的生化作用、酶催化或酸鹼催化下的各種水解;③其他各種因素造成的自由基連鎖式降解。另一類為生物崩解性材料,如澱粉和聚乙烯的摻混物,其分解作用主要由於添加劑被破壞並削弱了聚合物鏈,使聚合物分子量降解到微生物能夠消化的程度,最後分解為二氧化碳(CO2)和水。
生物崩解性材料大多採用添加澱粉和光敏劑的方法,與聚乙烯和聚苯乙烯共混生產。研究表明[2],澱粉基生物降解塑料袋最終將進入垃圾場,不接觸陽光,即使其中有發生物雙降解作用,所發生的降解作用也主要以生物降解為主。一定時間的試驗表明:垃圾袋無明顯的降解現象,垃圾袋沒有自然破損,甚至對袋裡的垃圾起到一定的「保鮮」作用。
對於解決環境污染,盡管含澱粉基的塑料比一次性塑料製品有效,但由於仍採用不能生物降解的聚乙烯或聚酯材料為原料,故除了添加的澱粉能夠降解外,剩餘的大量聚乙烯或聚酯仍會殘存而不能完全生物降解,只是分解為碎片,無法回收,進入土壤後情況更糟,對廢棄物的處理造成混亂,因而完全生物降解材料成為降解材料的研究重點。
1.2、完全生物降解材料的品種和性能
安全生物降解材料包括天然高分子纖維素、人工合成的聚己內酯、聚乙烯醇等。自然界本身有分解吸收和代謝天然高分子纖維素的自凈化能力。該材料在用過廢棄後能被自然界微生物的酶降解,降解產物能被微生物作為碳源吸收代謝。
聚己內酯是目前價格較低的全微生物分解性合成高分子,所用的聚己內酯是環狀單體——己內酯,己內酯是利用有機金屬化合物進行開環聚合而製得的脂肪族聚酯。主要性能有:熔點和玻璃化溫度較低,分別只有60℃-60℃,結晶溫度為22℃;其纖維強度和聚醯胺6纖維幾乎相當,拉伸強度可以達到70.56cN/tex以上,結節強度也在44.1cN/tex以上,而且在濕態情況下的強度損失很小;生物降解性和人造纖維相似,其產品大約在一周內即降解成不可能測試的薄片。
聚乙烯醇為可生物降解樹脂,故澱粉基聚乙烯醇塑料可完全生物降解。乙烯和變性澱粉基共聚的產品具有良好的成型加工性、二次加工性、力學性能和優良的生物降解性能。日本合成化學工業公司開發出具有熱塑性、水溶性、生物降解性的聚乙烯醇樹脂,可熔融成型,其熔點為199℃,可在214℃-230℃下採用擠塑、吹塑、注塑等工藝成型。產品的透明性、水溶性、耐葯品性均十分優越,可用於塗布復合成型容器和包裝材料。
聚乳酸最早由日本島津公司和鍾紡公司聯合開發,以乳酸為主要原料聚合所得到的高分子聚合物,而乳酸是一種在動植物和微生物體內常見的天然化合物,極易自然分解,其纖維具有優良的性能,介於合成纖維和天然纖維之間。親水性優於聚酯纖維,比重低於聚酯纖維,有極好的手感、懸垂性和外觀,好的回彈性,優良的捲曲和捲曲保持性,有可控的收縮性,強度達62cN/tex,不受紫外光影響,可用多種染料染色,傑出的可加工性,熱粘合溫度可控制,晶體熔融溫度高達120℃-230℃,低可燃性。
乳酸單體的主要特徵是其以兩種旋光性形式存在,聚乳酸技術利用該獨特的聚合物性能,通過控制D和L異構體在聚合物鏈上的比例及其分布來控制產品的結晶熔點。
聚L-乳酸(PLLC)是以澱粉、糖蜜等生物資源為原料發酵製得L-乳酸,再用化學方法合成的高分子材料。PLLC是熱塑性材料,其可塑性與聚苯乙烯和聚酯相似,其結晶性和剛性都比較高,抗張強度優良。
生物降解材料的降解性能及其評價
對生物降解材料的降解性能的測試目前還沒有制訂統一的標准,可採用包括被美國材料試驗標准(ASTM)採納或准備採納的方法作為標準的方法,通過生物化學和微生物的實驗手段來評價的主要方法有下列幾種。
2.1、土埋法
土埋法有室外土埋法和室內土埋法兩種,其微生物源主要是土壤中的微生物群,經一定時間後,取出試樣測定其失重、機械性能變化,或用電子顯微鏡確定其被土壤中微生物侵襲的狀況。優點是能反映出自然環境條件下的生物分解性能;缺點是試驗周期長,試驗結果因土質不同而不同,重復性差。
2.2、陪替氏培養器定量法
在容器中加入試驗樣品和營養瓊脂,接種微生物進行培養,經一定時間後,分析試樣的失重情況以及某些物理變化或化學變化。優點是可快速降解,在短時間內獲得試驗結果,重復性好,定量性好;缺點是不能反映自然界中的實際情況。
2.3、酶分析法
在容器中加入緩沖液和試驗樣品,讓酶作用一定的時間後,分析試樣的失重情況,目測黴菌的生長情況,顯微鏡分析試樣物理性能或化學性能的變化。優點是試驗周期短,重復性好,定量性好;缺點是不能反映自然界中的實際情況。
2.4、放射性C14示蹤法
用C14標記聚合物產品,在微生物的作用下產生CO2,用鹼性溶液吸收,用滴定法測出CO2總量,再用放射性衰減率法測定C14的CO2量,用C14的CO2占產生的CO2的百分數表示微生物侵蝕的程度。優點是實驗結果可靠、明確。生物降解性能的測試可以檢測樣品生物降解性能的優劣。

F. 可生物降解的高分子材料都有哪些

目前應用最成熟最廣泛的生物降解材料有兩種:PLA,PBS

G. 生物降解性高分子材料可以分為

按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產型
許多微生物能合成高分子,這類高分子主要有微生物聚醋和微生物多糖,具有生物降解性。研究表明,若給予合適的有機化合物作食物碳源,許多微生物都具有合成聚醋的能力。此外,許多微生物能合成各種多糖類分子,其中有一些多糖類高分子具 有良好的物理性能和生物降解性,可望用於製造不污染環境的生物降解性塑料。
2.2合成高分子型
將脂肪族聚酷和芳香族聚酷(或聚酞胺)製成一定結構的共聚物,這種共聚物既有良好的性能,又有一定的生物降解性。聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)作為新型生物降解的醫用盼子材料正日益受到廣泛重視。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬降解性天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解。但因纖維素存在物理性能上的不足,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質製得的脫乙酞基多糖等共混製得。如日本以纖維素和脫乙酞基殼多糖進行復合,製得了生物降解塑料,採用流涎法製得 的薄膜與普通的PE膜的強度相似,並可在2個月後完全分解,盒狀製品75天可完全分解,但目前尚未I業化生產。
2.4摻合型
在沒有生物降解性的高分子材料中,摻混一定量有生物降解性的高分子物,使所得產品具有相當程度的生物降解性,這就製成了摻合型生物降解高分子材料,但這種材料不能完全生物降解。目前主要開發改性澱粉與可生物降解或可水溶性塑料的降解塑料合金母料,或以澱粉為主要原料的可完全生物降解塑料,可以100%地分解,分解速度可按要求控制在數分鍾到一年的時間。

H. 生物可降解塑料大概有多少種具體是什麼

生物可降解塑料大致分為七種

一、PLA

環球塑化網認為聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的澱粉原料製成。據了解,PLA用量占生物可降解塑料的45.1%,是當之無愧的主力軍!

二、聚3-羥基烷酸酯(PHA)

PHA是由微生物通過各種碳源發酵而合成的不同結構的脂肪族共聚聚酯。其中最常見的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。主要用途為:一次性餐具、無紡布、包裝材料、農用覆膜、玩具、包膜、膠、纖維等多種可降解產品。

三、聚ε-己內酯(PCL)

聚ε-己內酯(PCL)是由ε-己內酯經開環聚合得到的低熔點聚合物,其熔點僅62℃。PCL的降解性研究從1976年就已開始,在厭氧和需氧的環境中,PCL都可以被微生物完全分解。

四、聚酯類--PBS/PBSA

PBS以脂肪族丁二酸、丁二醇為主要生產原料的,既可以通過石油化工產品滿足需求,也可通過澱粉、纖維素、葡萄糖等自然界可再生農作物產物,經生物發酵途徑生產,從而實現來自自然、回歸自然的綠色循環生產。而且採用生物發酵工藝生產的原料,還可大幅降低原料成本,從而進一步降低PBS成本。

五、脂肪族芳香族共聚酯

德國BASF公司所製造的脂肪族芳香族無規共聚酯(Ecoflex),其單體為:己二酸、對苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產能力在14萬噸/年。同時開發了以聚酯和澱粉為主的生物降解塑料製品。

六、聚乙烯醇(PVA)

水溶性PVA薄膜是在國際上嶄露頭角的一種新型塑料產品。它利用了PVA的成膜性、水和生物兩種降解特性,可完全降解為CO2和H2O,是名符其實的綠色高新環保包裝材料。

七、二氧化碳共聚物

一種正在研究的新型合成材料,以二氧化碳為單體原料在雙金屬配位PBM型催化劑作用下,被活化到較高的程度時,與環氧化物發生共聚反應,生成脂肪族聚碳酸酯(PPC),經過後處理,就得到二氧化碳樹脂材料。國內內蒙古蒙西集團公司採用長春應用化學研究所的技術,已建成年產3000噸二氧化碳/環氧化合物共聚物樹脂的裝置,產品主要應用在包裝和醫用材料上。

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