国外生物降解聚合物的种类及主要组分
生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)
生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)清华大学美术学院 贺书俊 学号2012013080摘要： 近年来世界各国都高度重视源于可再生资源的可降解高分子材料的研究开发，聚乳酸因可生物降解、性能优异、应用广泛而深受青睐。
本文主要介绍了聚乳酸的降解机理、作为可降解塑料的应用现状、改进方法以及未来的发展趋势。
1、 聚乳酸简介单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，-OH 与别的分子的-COOH 脱水缩合，-COOH 与别的分子的-OH 脱水缩合，就这样，它们手拉手形成了聚合物，叫做聚乳酸。
聚乳酸也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。
聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。
聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
[1]2、 聚乳酸降解机理聚乳酸是典型的“绿色塑料”，因其良好的生物相容性、完全可降解性及生物可吸收性，是生物降解材料领域中最受重视的材料之一，下面就聚乳酸的降解机理进行介绍。
聚乳酸是一种合成的脂肪族聚酯，其降解可分为简单水解（酸碱催化）降解和酶催化水解降解。
从物理角度看，有均相和非均相降解。
非均相降解指降解反应发生在聚合物表面，而均相降解则是降解发生在聚合物内部。
从化学角度看，主要有三种方式降解：①主链降解生成低聚体和单体；②侧链水解生成可溶性主链高分子；③交链点裂解生成可溶性线性高分子。
本体侵蚀机理认为聚乳酸降解的主要方式为本体侵蚀，根本原因是聚乳酸分子链上酯键的水解。
聚乳酸类聚合物的端羧基（由聚合引入及降解产生）对其水解起催化作用，随着降解的进行，端羧基量增加，降解速率加快，从而产生自催化现象。
[2]因乳酸来源于可再生资源，经过聚合、改性、加工成制品，当制品废弃时，能完全被人体吸收或被环境生物所降解成二氧化碳和水，从而造福人类并无污染地回归自然，聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
可生物降解高分子材料的分类及应用
可生物降解高分子材料的分类及应用随着环保意识的提高，生物降解高分子材料的应用越来越广泛。
生物降解高分子材料是指由生物物质以及化学合成物分子构成的材料，通过生物分解、水解、微生物的代谢等方式最终转化为自然界中的水、二氧化碳和有机物等形式。
根据来源、降解方式的不同，生物降解高分子材料可以分为多种类型，下面将分别进行介绍。
1. 生物来源降解高分子材料生物来源降解高分子材料是指从天然植物、微生物或动物中提取、在化学反应中合成的具有生物降解性能的高分子材料。
这种高分子材料具有良好的生物相容性，能够与人体或其他生物环境兼容，并且在自然界中容易被降解，不会对环境造成污染。
常见的生物来源降解高分子材料包括纤维素、淀粉、蛋白质等。
应用：可制成一次性生物降解口罩、生物降解餐具、生物降解包装等。
2. 环境友好型聚合物环境友好型聚合物是指可以在自然界中容易被降解的高分子材料。
它们是通过聚合反应制备的合成材料，通过简单的物理和化学反应可以分解成小分子，微生物也可以分解这些分子。
3. 水溶性聚合物水溶性聚合物是指可溶于水的高分子材料。
它们通常是由含有水溶性基团的聚合物合成的。
由于这些高分子材料可以在水中溶解，所以它们可以轻易地通过水处理系统进行处理，不会造成环境存在的问题。
应用：可制成水溶性包装、水溶性垃圾袋、水溶性农用膜等。
微生物来源高分子材料是指通过微生物代谢过程制备的高分子材料。
这些高分子材料尤其适合于用于环保和生物医学应用的材料。
总之，生物降解高分子材料具有天然的可降解性和环保性，可以有效降低固体废弃物对环境的污染。
因此，其在生物医学、环保、包装等领域的应用前景广阔。
分析生物降解塑料种类
本文摘自再生资源回收-变宝网（）分析生物降解塑料种类降解塑料（degradableplastic）是指，在规定环境条件下，经过一段时间和包含一个或更多步骤，导致材料化学结构的显著变化而损失某些性能（如完整性、分子量、结构或机械强度）和/或发生破碎的塑料。
应使用能反映性能变化的标准试验方法进行测试，并按降解方式和使用周期确定其类别。
降解塑料按照其设计的最终降解途径分为生物分解塑料、可堆肥塑料、光降解塑料、热氧降解塑料。
生物分解塑料（biodegradableplastic）是指，在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和海藻等作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。
也就是通常所说的生物降解塑料。
一、生物基生物降解塑料：主导产品为PLA生物基生物降解塑料是指以天然高聚物或天然单体合成的高聚物为基所制造的可生物降解塑料。
这类塑料目前主要包括聚乳酸（PLA）和聚羟基烷酸酯（PHA）两大类。
1、聚3-羟基烷酸酯（PHA）聚羟基脂肪酸酯是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯。
其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基戊酸酯（PHV）及PHB和PHV的共聚物（PHBV）。
聚烃基脂肪酸脂（PHA）是由很多细菌合成的一种细胞内聚酯，具有生物可降解性、生物相容性等许多优良性能，在生物医学材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及包装材料等方面将发挥其重要的作用。
其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯（PHB）和聚羟基戊酸酯（PHV）及PHB和PHV它们的共聚物（PHBV）。
通过共聚（PHBV）可以改善PHB因其结晶度高、较脆的弱点，提高了其机械性能，另外耐热性、耐水性也好。
由于价格高目前主要还是应用在医学和其他要求高的领域。
可生物降解高分子材料的分类及应用
可生物降解高分子材料的分类及应用生物降解高分子材料是指通过微生物、酶或其他生物作用而能够分解成简单物质并最终转化为无害物质的高分子材料。
它是一种具有环保特性的材料，与传统材料相比，生物降解高分子材料可以更好地保护环境和资源。
根据生物降解高分子材料的结构和用途，可以将其分为以下几类。
一、生物可降解聚合物生物可降解聚合物主要由天然物质如淀粉、纤维素、脂肪酸等通过化学或生物转化制得。
这些材料可以被微生物或酶降解为二氧化碳、水和其他简单有机物，对环境没有污染。
生物可降解聚合物应用广泛，如包装材料、医药、土壤保护和制造复合材料等。
二、合成高分子合成高分子是人工制造的高分子材料，在化学结构和物理性质上与传统塑料类似，但是经过特殊加工和处理可以被生物降解分解。
合成高分子的生物降解性受其化学结构和分子量的影响，通常需要经过改性和添加生物降解助剂等措施才能够实现生物降解。
合成高分子的应用包括餐具、包装材料、医用材料和环保复合材料等。
三、生物基复合材料生物基复合材料由天然纤维如木材、麻、竹等与生物可降解高分子复合而成。
这种复合材料具有较好的生物降解性能，同时保持了天然材料的优良性能，如强度和耐久性。
生物基复合材料可以替代传统材料，用于汽车、航空、建筑、家具等领域。
四、生物基聚氨酯生物基聚氨酯是一种新型的生物可降解高分子材料，由多元醇、异氰酸酯等反应制得。
生物基聚氨酯可以通过微生物降解为天然氨基酸和其他有机物，对环境无污染，同时具有优良的力学性能和耐热性能。
生物基聚氨酯的应用包括医药、包装、造纸等领域。
总的来说，生物降解高分子材料具有广泛的应用前景，但是它们的生产和应用还需要进一步发展和完善，以加快其应用和推广的进程，进一步保护环境和资源。
GBT41010-2021生物降解塑料与制品降解性能及标识要求
GBT41010-2021生物降解塑料与制品降解性能及标识要求腺准制定背蟄全球生物降解塑料产能约为130万吨，年复合增长率超过20%,聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)、聚疑基链烷酸酯(PHA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)等可生物降解材料生产规模逐渐实现工业化生产，开始在纤维、日用薄膜袋、农用地膜等生活用品领域得到应用。
我国生物降解塑料快速发展，产能已近50万吨左右，制品已经在我国在城市生活垃圾分类、零售场所、餐饮、电子商务、邮政快件、外卖包装等得到应用。
目前市场许多制品都印刷或标注可降解，在市场众多标识有“降解” 的各种塑料上，如何区分是否是真正的生物降解塑料制品、如何鉴别，已经成为生产、销售、使用和监管等迫切之需。
GB/T 41010-2021《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》国家标准，聚焦生物降解塑料制品生产、使用和监管需求，结合生物降解塑料及制品特点，充分借鉴国际国外组织和国家相关法规和标准，给出了生物降解和生物降解率等术语和定义，规定了降解性能要求、标识标注要求和检验方法。
标准主要内容GB/T 41010-2021《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》国家标准规范了生物降解和生物降解率等术语和定义，规定了降解性能要求、标识标注要求和检验方法等。
标准适用于天然高分子材料、合成聚合物、含有如增塑剂、颜料或其他化合物等添加剂的材料等各类生物降解材料加工而成的制品。
以下节选了该标准文本中关于降解性能要求、降解性能检验方法选择、标识、标识标注要求等主要内容：4降解性能要求4.1有机物成分（挥发性固体含量）生物降解塑料与制品的有机物成分（挥发性固体含量）应大于或等于51%o 4.2化学性能4. 2. 1重金属及特定元素含量限量化学性能主要规定重金属及特定元素含量限量要求，具体要求见表lo4. 2. 2高度关注物质所使用的所有材料应符合国家在某些领域产品或禁用危险物的法律规定，特别是那些被划分为致癌的、致基因突变的、有生殖毒性的物质、引起过敏症的物质应受到高度关注。
生物降解聚合物的研究进展
生物降解聚合物的研究进展随着环保意识的逐渐加强，对于环保材料的需求也越来越大。
而生物降解聚合物作为一种环保材料，近年来备受瞩目。
其可以在自然界中被微生物分解并回归自然，不会对环境造成污染，因此成为许多领域的研究热点。
一、生物降解聚合物的定义与分类生物降解聚合物是指在自然界中能够被微生物分解并回归自然的高分子化合物。
根据其来源的不同，生物降解聚合物可以分为天然生物降解聚合物和生物降解性合成聚合物两种类型。
其中，天然生物降解聚合物是指生物体内分泌的高分子物质，如：木质素、纤维素、壳聚糖等。
而生物降解性合成聚合物则是指通过化学反应或生物反应合成的高分子化合物，其具有生物降解性。
二、生物降解聚合物的优点相对于传统塑料材料，生物降解聚合物具有以下优点：1. 环保：生物降解聚合物可以在自然界中被微生物分解并回归自然，不会对环境造成污染。
2. 可降解：生物降解聚合物可以通过微生物的代谢作用降解，无需进行复杂的处理，降低了处理成本。
3. 天然：由于天然生物降解聚合物是由生物体内分泌的高分子物质组成，因此具有天然的特点，可以更好地适应自然环境。
三、生物降解聚合物的应用领域生物降解聚合物在很多领域都有广泛的应用，如：1. 包装材料：生物降解聚合物可以用来制作各种包装材料，如：食品包装袋、垃圾袋等。
这些材料可以很好地降解，同时也能够防止传统塑料包装材料对环境造成的污染。
2. 农业领域：生物降解聚合物可以用来制作农用薄膜、基质袋、育苗盘等农业材料。
3. 医药领域：生物降解聚合物可以用来制作医疗用品，如：缝合线、输液袋等，这些产品可以在体内自然分解，不会对人体造成伤害。
四、未来发展趋势生物降解聚合物在未来的发展中仍然具有巨大的潜力。
其中，目前主要的发展方向有：1. 降解速度的提高：为了使生物降解聚合物的应用更加广泛，需要进一步提高其降解速度。
2. 功能化智能材料的开发：生物降解聚合物不仅要具有生物降解性，还需要具有一定的功能，如抗菌、防水等。
生物可降解聚合物及其应用研究
生物可降解聚合物及其应用研究概述：生物可降解聚合物是一类具有特殊结构的聚合物，它们在自然界中能够被微生物或酶降解，无毒无害，对环境友好。
这种聚合物具有广泛的应用前景，如医疗、农业、包装等领域。
本文将重点介绍生物可降解聚合物的种类、制备方法以及它们在不同领域的应用研究进展。
一、生物可降解聚合物的种类生物可降解聚合物主要包括多酯类、多醣类以及蛋白质聚合物。
多酯类生物可降解聚合物包括聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯等；多醣类生物可降解聚合物包括淀粉、纤维素等；蛋白质聚合物主要指胶原蛋白和明胶等。
二、生物可降解聚合物的制备方法生物可降解聚合物的制备方法主要包括化学合成和生物合成两种途径。
化学合成方法是通过合成化学反应将原料转化为聚合物，常用的有环聚酯法、悬浮聚合法等；生物合成方法是通过微生物或酶的作用将原料转化为聚合物，常用的有聚乳酸发酵法、聚羟基脂肪酸酯酶法等。
三、生物可降解聚合物的应用研究进展1. 医疗领域生物可降解聚合物在医疗领域的应用主要包括可降解内固定材料、给药系统和组织修复材料等方面。
可降解内固定材料如聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯等可用于骨科手术中，促进骨折的修复；给药系统方面，生物可降解聚合物可以作为缓释体用于控制药物的释放速率；组织修复材料如胶原蛋白可用于软组织修复。
2. 农业领域生物可降解聚合物在农业领域的应用主要包括土壤改良剂、化肥缓释剂和农膜等方面。
土壤改良剂可以通过混合生物可降解聚合物和土壤改善土壤结构，提高土壤含水量和通气性；化肥缓释剂可以将化肥包裹在生物可降解聚合物微球中，减少化肥的释放速率，提高肥料利用率；农膜方面，以淀粉为基础的生物可降解农膜可以替代传统塑料薄膜，减少对环境的污染。
3. 包装领域生物可降解聚合物在包装领域的应用主要包括食品包装和日用品包装。
以聚乳酸为代表的生物可降解聚合物可以用于食品包装，不会对食品品质产生影响；以纤维素为基础的生物可降解聚合物可用于日用品包装，如纸巾、卫生纸等，实现环境友好型包装材料的替代。
生物降解性聚酯
国外聚乳酸生产
• 2002年美国Cargill和Dow化学在明尼苏达州合建了世 界上年产14万吨的聚乳酸的生产厂NATUREWORKS公司 ，从而开创了用农产品生产塑料的产业化新时代；
• 日本岛津、三井、油墨公司、代塞尔化学公司，分别
均有500～1000t／a装置，并均计划扩建； • 德国EmsInventa－Fischer公司，在德东部建年产 3000吨PLA示范工厂。
发展历史
70年代末：微生物合成聚酯
聚羟基脂肪酸酯（PHB）
英国ICI公司；美国Monsanto公司
80年代：化学合成聚酯（开环聚合）
聚乳酸（PLA）美国Cargill公司
聚己内酯（PCL）美国U.C.C.公司
90年代：化学合成聚酯（缩合聚合）
脂肪族二元醇酸聚酯（PBS）
日本昭和高分子公司; 美国Eastman公司等
聚乳酸
• 单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基 ，多个乳酸分子在一起，-OH与别的分子的 -COOH脱水缩合，-COOH与别的分子的OH脱水缩合，就这样，它们手拉手形成了 聚合物，叫做聚乳酸。 聚乳酸也称为聚丙 交酯，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为 主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充 分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污 染，而且产品可以生物降解，实现在自然 界中的循环，因此是理想的绿色高分子材 料。