高分子材料论文解析
高分子材料论文-高分子材料的循环利用研究 -化工

高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究-化工高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究摘要:随着社会的不断进步,高分子材料在我国的使用量也在逐年的上升,但是也正是因为如此,高分子所产生的废物也在逐年的增多。
同时经济的不断发展,能源的不断使用,使我国的资源走向匮乏,所以对于高分子材料的循环利用就显得更加的重要。
本文就是对高分子材料的循环利用进行详细的阐述。
关键词:高分子材料;循环利用;解决策略所谓高分子材料就是指以高分子为基础形成的材料,在现在的生活中,以高分子材料构成的材料较多,橡胶、塑料、纤维、涂料和高分子基复合材料等等。
高分子材料在生活的大量出现,使高分子材料废旧物也大量出现,所以对于高分子材料的循环利用也显得格外重要。
现在对高分子材料循环一般都是采用生物降解的方式,生物降解的方式大概分为三种:生物细胞的不断增长对物质产生机制性的破坏;微生物的对聚合物进行作用,在聚合物内产生新的物质;通过酶的作用使高聚物内的化学键产生断裂,从而实现降解。
高分子材料的生物降解主要经过两个过程:首先是微生物的水解酶与高分子材料中的化学键结合,将化学键断裂,这样化学键就从原来高分子转变为多个小分子化合物。
之后,被分解掉得化合物就会被微生物吞噬,最终转化为二氧化碳与水。
但是现在对生物降解技术的机理所了解的还不是特别清楚,生物降解技术不仅与材料的本身有关,还与材料所在的环境有关。
一、高分子分解材料可循環使用的类型(一)微生物生产型所谓微生物生产型就是各种微生物合成的一种高分子类型,这样的高分子材料的主要构成形式是生物聚酯、微生物多糖。
这样的类型材料更易于分解,而且分解后所产生的物质还不易对环境造成污染,所以微生物分解型材料更适用于制造可降解塑料袋。
(二)合成的高分子合成的高分子材料以脂肪族聚酯、芳香族聚酯以及聚酰胺为代表,这类聚酯更易于进行生物的降解。
但是,脂肪族聚酯在使用的过程中存在着一些问题,例如熔点低、强度与耐热性都不够。
医用高分子材料论文

医用高分子材料论文医用高分子材料是指用于医疗器械、医药包装、医用卫生材料等方面的高分子材料。
随着医疗技术的不断发展和人们对健康的重视,医用高分子材料的应用范围和需求量也在不断增加。
本文将从医用高分子材料的特点、应用领域和发展趋势等方面进行论述。
首先,医用高分子材料具有良好的生物相容性和生物降解性。
在医疗器械和医用卫生材料方面,高分子材料需要与人体组织接触,因此其生物相容性是至关重要的。
良好的生物相容性可以减少对人体的刺激和损害,有利于医疗器械的安全使用。
同时,一些医用高分子材料还具有生物降解性,可以在一定时间内被人体代谢和吸收,避免二次手术带来的伤害,因此在医疗器械和医用卫生材料中有着广泛的应用前景。
其次,医用高分子材料在医药包装领域也有着重要的应用。
医药包装需要具备良好的密封性、保鲜性和防渗透性,以保护药品的质量和安全。
高分子材料由于其优异的物理和化学性能,可以满足医药包装的各项要求,同时还可以实现包装材料的轻量化和环保化,符合现代医药包装的发展趋势。
另外,医用高分子材料还在医疗器械和医用卫生材料中发挥着重要作用。
例如,医用高分子材料可以用于制备手术缝线、人工关节、医用胶水等医疗器械产品,同时也可以制备口罩、手套、敷料等医用卫生材料,为医疗行业提供必要的支持。
随着医疗技术的不断进步和人们对健康的不断追求,医用高分子材料的应用领域和需求量将会不断扩大。
未来,随着生物医学工程、纳米医学、智能医疗等领域的发展,医用高分子材料将会迎来更广阔的发展空间和应用前景。
综上所述,医用高分子材料在医疗器械、医药包装、医用卫生材料等方面具有重要的应用价值,其特点和应用领域决定了其在医疗行业中的不可替代地位。
随着医疗技术的不断发展和人们对健康的不断关注,医用高分子材料必将迎来更加广阔的发展前景。
高分子材料论文.总结

《高分子材料与人们的生活》摘要:高分子材料作为新时期的全新全能型材料,是现代人类发展的重要支柱,是发展高新科技的基础与先导,高分子材料的应用将会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平,对人类的发展将会出现前所未有的促进。
本文将从高分子材料的定义、主要种类、应用和以塑料为例介绍与人类生活息息相关的高分子材料的相关常识。
关键词:高分子材料塑料新型高分子材料高分子材料的定义高分子材料:以高分子化合物为基础的材料,高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
高分子材料按来源分类高分子材料按来源分,可分为天然高分子材料、半合成高分子材料和合成高分子材料。
天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。
合成高分子材料以及以高聚物为基础的,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。
生活中的高分子材料生活中的高分子材料很多,如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。
生活中的高分子材料种类繁多,主要组成成分有以下几种:1、聚乙烯乙烯(代号PE)是由乙烯聚合而成的高分子化合物,由于生产工艺中所用的压力不同,可分为高压、中压、低压聚乙烯,它们的密度和分子量不同,性能和用途也有所不同。
随着石油工业的发展,乙烯来源越来越充沛,目前聚乙烯塑料已成为世界上产量最大的塑料品种。
聚乙烯是一种无色、无味的热塑性塑料,因为其不像聚氯乙烯塑料分子中含有氯元素以及一般有毒性的添加剂,所以聚乙烯塑料是无毒性的。
因此,日常生活中使用的塑料茶杯、塑料碗、塑料水壶、食品包装袋等,都是用聚乙烯塑料制成。
聚乙烯塑料的电绝缘性强而吸水率极低,所以可用来制造各种高频电缆、海底电缆的绝缘层和保护层。
聚乙烯塑料具有耐晒、耐水的性能,聚乙烯薄膜可用于温室大棚;聚乙烯拉成丝可织渔网,既轻便牢固,又不易腐烂。
功能高分子材料论文

专业: 材料科学与工程姓名:**学校名称:贵州大学论文题目:生物医用高分子材料学号:*******老师: ***生物医用高分子材料摘要:简述了对功能高分子材料的认识,功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类,接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势,对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。
关键词:功能高分子材料,生物医用高分子材料。
功能高分子材料功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料.近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言.这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料.如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物.可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料.功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类:(1)分离材料和化学功能材料;(2)电磁功能高分子材料;(3)光功能高分子材料;(4)生物医用高分子材料。
功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。
随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。
高分子材料论文综述

四、PMMA的性能
(2)表面硬度不足,易被硬物擦伤、擦毛而失 去光泽。 (3)弯曲强度和压缩强度在Tg下受温度影响较 小;而拉伸强度和冲击强度对温度较敏感。 (4)可通过与极性组分共聚,加入交联剂使其 形成网状结构,经拉伸形成丁香结构等手段来提 高其力学性能。
四、PMMA的性能
3、热性能 (1)属于易燃材料,点燃离火后不能自熄,火焰 呈浅蓝色,下端为白色。燃烧时伴有腐烂水果、 蔬菜的气味。 (2)PMMA可在-60~65℃范围内长期使用,短 时使用温度不宜超过105℃。 (3)比热容比大多数热塑性塑料低,有利于它快 速受热塑化。
高分子材料论文
——有机玻璃---PMMA
一、有机玻璃的概念
有机玻璃: PMMA是以丙烯酸及其酯类聚合 所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯,相应 的塑料 统称聚丙烯酸类塑料, 其中以聚甲基丙烯酯甲酯 应用最广泛。 聚甲基丙烯酸甲酯缩写 代号为 PMMA,俗称有机玻璃。
二、有机玻璃的诞生和发展
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特点: 表面光滑、色彩艳丽,比重小,强度较大, 耐腐蚀,耐湿,耐晒,绝缘性能好, 隔声性好。 形状: 可分管形材、棒形材、板形材三种。 1、光学性能 PMMA最大的特点是具有优异的光学性能,这 也是其俗称“有机玻璃”的由来。PMMA 折射率 1.49 ,透光率92%。无机硅酸盐玻璃, 折射率 1.5左右,透光率80%。
高分子材料研究方法课程论文

高分子材料研究方法课程论文热分析在高分子材料中的应用姓名:黄俊强班级:高分子专08-1老师:麦东东日期:2010.12.18热分析在高分子材料中的应用高分子专08-1 黄俊强 08013240121摘要:简要介绍了热分析技术:热重法、差热分析、差示扫描量热法、热机械分析法和动态机械热分析法等及其在高分子材料领域的广泛应用。
热分析技术的方法具有快速、方便等优点,在高分子材料的研究中发挥着重要作用。
关键词:高分子材料;热分析;应用概述:热分析方法是利用热学原理对物质的物理性能或成分进行分析的总称。
根据国际热分析协会(International Confederation for Thermal Analysis,缩写ICTA)对热分析法的定义:热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质随温度变化的一类技术。
所谓“程序控制温度”是指用固定的速率加热或冷却,所谓“物理性质”则包括物质的质量、温度、热焓、尺寸、机械、升学、电学及磁学性质等。
热分析技术主要包括:热重分析法(TG)、差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)、热机械分析法(TMA)、动态热机械分析法(DMA)等。
本文简要介绍了热分析技术及其发展前景及其在高分子材料研究领域的应用。
0.热分析的发展历史热分析的发展历史可追溯到两百多年前。
1780 年英国的Higgins在研究石灰粘结剂和生石灰的过程中第一次使用天平测量了实验受热时所产生的重量变化, 1915 年日本的本多光太郎提出了“热天平”概念并设计了世界上第一台热天平。
1899 年,英国的Roberts 和Austen采用两个热电偶反相连接,采用差热分析的方法直接记录样品和参比物之间的温差随时间变化规律;至二次大战以后,热分析技术得到了飞快的发展,20 世纪40 年代末商业化电子管式差热分析仪问世,60 年代又实现了微量化。
1964年,Wattson 和Oei11 等人提出了“差示扫描量热”的概念,进而发展成为差示扫描量热技术,使得热分析技术不断发展和壮大。
高分子材料毕业论文

高分子材料毕业论文高分子材料是指以高分子化合物为基体组分的材料,我国的高分子材料成型技术在工业上取得了飞速的发展。
下文是店铺为大家整理的关于高分子材料毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!高分子材料毕业论文篇1浅析高分子材料老化性能摘要:高分子材料性能优异,应用领域广泛,在户外工程中市场占有率很高。
但由于使用过程中高分子材料受光、湿度和温度等环境因素作用,导致力学性能和外观发生变化。
为改善高分子材料的抗老化性能,必须充分认识其老化机理和老化进程,进而有目的地进行防老化改性。
关键词:高分子材料;降解;老化;进展高分子材料在加工、贮存和使用过程中,由于内外因素的综合影响,逐步发生物理化学性质变化,物理机械性能变坏,以致最后丧失使用价值,这一过程称为“老化”。
老化现象有如下几种:外观变化,材料发粘、变硬、变形、变色等;物理性质变化,溶解、溶胀和流变性能改变;机械性能变化和电性能变化等。
引起高分子材料老化的内在因素有:材料本身化学结构、聚集态结构及配方条件等;外在因素有:物理因素,包括热、光、高能辐射和机械应力等;化学因素,包括氧、臭氧、水、酸、碱等的作用;生物因素,如微生物、昆虫的作用。
老化往往是内外因素综合作用的极为复杂的过程。
高分子材料的老化缩短了制品的使用寿命,并影响制品使用的经济性和环保性,限制了制品的应用范围。
因此,研究引发高分子材料老化的原因及其微观机理具有非常重要的意义。
近年来,高分子老化研究主要集中在探讨高分子材料老化的规律、机理,以及环境因素对材料老化的影响等方面,这些工作对于发展新的实验技术和测试方法,改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。
1 户外因素对高分子材料老化行为的影响为的影响高分子材料在户外曝露于太阳光和含氧大气中,分子链发生种种物理和化学变化,导致链断裂或交联,且伴随着生成含氧基团如酮、羧酸、过氧化物和醇,导致材料韧性和强度急剧下降。
高分子材料发展情况及趋势论文

高分子材料发展情况及趋势论文第一篇:高分子材料发展情况及趋势论文有机高分子材料发展情况及趋势摘要:高分子材料与金属材料、无机非金属材料成为科学技术、经济建设中的重要材料。
而高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。
其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。
合成高分子材料按使用性质划分,有塑料、橡胶、纤维、涂料等,按用途划分有结构型和功能型,同一用途不同层次则有通用型和高性能型之分,功能型细分则有光、电、磁功能和生物相容功能等。
高分子材料要继续发展,必须走与环境相协调的道路, 提高高新技术含量,开辟新型材料产业。
关键词:高分子材料研究概述进展医用高分子材料的发展导电塑料高分子碳纤维正文:一、有机高分子材料概述有机高分子材料是指区别于通用的、具有高性能或特殊功能等特点的有机高分子材料,表现为性能优异,价格高,产量低。
其特点覆盖面广、产品种类多;投资与技术高度密集,技术含量高;高风险、高收益。
按使用性质划分,有塑料、橡胶、合成纤维、专用及精细化学品等;按用途划分有结构型和功能型;按功能型细分则有光、电、磁功能和生物相容功能;以生物质为原料生产的高分子材料也被划入了新型有机高分子材料。
新型有机高分子材料应用广泛,工程塑料、复合材料、功能高分子材料、有机硅及氟系材料、液晶材料、特种橡胶、高性能密封材料等新型高分子材料被广泛应用于电子电器、交通运输、机械、建筑、生物、医疗及农业生产资料等领域。
二、有机高分子材料国内现状国内有机高分子材料的研究不断取得新的进展:国家重点科技攻关项目“聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等类树脂专用材料及其加工技术”,通过了国家有关部门的验收;一种用于家电产品的新型紫外光固化涂料——JD-1紫外光固化树脂已开发成功;超高分子量聚丙烯酰胺合成技术在大庆油田化工总厂研制成功;“PTC智能恒温电缆”、“多功能超强吸水保水剂”、“粉煤灰高效活化剂”等等,都是我国在高分子材料领域取得的不俗成果。
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高分子材料论文课题名称:高分子材料导论学院:班级:姓名:学号:高分子材料回收利用与发展可降解材料现代文明以经济腾飞和生活水平的提高为主要标志。
随着经济发展,大规模的物质循环不可避免地引起各种问题,如资源短缺、环境恶化已为全球所关注。
科学家预言地球能源(煤、石油、天然气等)不久将消耗完,会发生严重的能源危机;现代工业以及消费业的发展已给大自然带来严重的影响,大气、海洋等受污染,温室效应发生和臭氧层的破坏等等。
所有这些已严重影响着自然界的生态平衡,最终必然会阻碍世界经济的高速发展。
材料的制造、加工、应用等均与环境和资源有直接的关系。
高分子材料自从上世纪初问世以来,因重量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们欢迎,其应用越来越广,从而使用过的高分子材料日益增加。
据统计,2011年,我国塑料制品的产量达5474万吨,同比增长22%。
其中,塑料薄膜的产量为844万吨,占总产量的15%;日用塑料制品的产量为458万吨,占总产量的8%;塑料人造革、合成革的产量为240万吨,占总产量的4%。
如何处理这些废料已成为非常重要的课题。
处理废旧高分子材料比较科学的方法是再循环利用。
循环是废旧高分子材抖利用的有利途径,不仅使环境污染得到妥善的解决,而且资源得到最有效的节省和利用。
从资源利用的角度,对废旧高分子材料的利用首先应考虑材料的循环,然后考虑化学循环及能量回收。
回收:我国塑料回收面临的困难是数量大、分布广、品种多、体积大,许多废塑料与其它城市垃圾混在一起。
处理废塑料的主要方法是:填埋和简单焚烧,但可供填埋场地不断减少,填埋费用急剧上升以及简单焚烧带来的二次污染等问题也给我们敲响了警钟。
国外在废塑料回收方面已积累了不少经验,他们把废塑料的回收作为一项系统工程,政府、企业、居民共同参与。
德国于1993年开始实施包装容器回收再利用,1997年回收再利用废塑料达到60万t,是当年消费量(80万t)的75%。
目前,德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点,各网点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制品,并有统一颜色标志[2]。
利用:主要有再生利用、热能利用以及分解产物的利用(包括热分解和化学分解)。
1、再生利用:再生利用分简单再生和改性再生两类。
简单再生,指废塑料经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工,一般只能制成档次较低的产品。
改性再生,指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。
改性后的再生制品力学性能得到改善,可以做档次较高的制品。
在化学添加剂方面,汽巴-嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂,可使回收材料性能基本恢复到原有水平;荷兰有人开发了一种新型化学增容剂,能将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。
美国报道采用固体剪切粉碎工艺(Solid State Shear Pulverization, S3P)进行机械加工,无须加热和熔融便可将树脂进行分子水平剪切,形成互容的共混物。
共混物大部分由HDPE和LLDPE组成,极限拉伸强度和挠曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美[5]。
2、焚烧回收热能:对于难以进行清洗分选回收的混杂废塑料,可以在专门的焚烧炉中焚烧以回收热能。
木材的燃烧热为14.65 GJ/kg,聚乙烯为46.63 GJ/kg,聚丙烯为43.95 GJ/kg,聚氯乙烯为18.08 GJ/kg,ABS为35.26 GJ/kg,均高于木材,若能将这部分热能加以回收是很有意义的。
废塑料热能回收可最大限度减少对自然环境的污染,不需要繁杂的预处理,也不需与生活垃圾分离,焚烧后废塑料的质量和体积可分别减少80%和90%以上,燃烧后的渣滓密度较大,再掩埋处理也很方便。
因此,这种集环保、发电于一体的工业技术,正在使废塑料成为一种资源,在国际上已成为新的投资热点。
有些废塑料燃烧会产生HCl等二次污染气体,专用焚烧炉一次性投资较大。
不过,随着燃烧技术的不断发展和完善,利用废塑料回收热能的前景还是十分广阔的。
3、热裂解技术:目前用废塑料制取化工原料技术主要是针对聚苯乙烯的回收。
日本制钢所以挤出机为裂解装置,得到的聚苯乙烯分解产物中苯乙烯质量分数达到了78.6%。
BP公司计划建设一套2.5万/a的装置,将来自生活和工业的废塑料净化、碾碎、加热后,处理成为一种清洁的液态烃[8]。
为了处理含聚氯乙烯类废塑料,德国Veba公司开发了以减压渣油、褐煤、废塑料的混合物为原料,褐煤为催化剂的4万t/a废塑料油化装置,能处理含10% 聚氯乙烯的废塑料。
但Veba法需在氢气存在条件下加压进行,投资与操作费用很高。
日本理化研究所开发的Kurata法采用Ni、Cu、Al等5种金属为催化剂,生成油主要是煤油。
HCl的中和装置设计在流程后面,当聚氯乙烯含量占20% 时,HCl脱除率仍可达99.91%,生成油中氯含量小于100μg/g。
日本久保田公司采用脱氯技术可从废塑料中几乎完全除去氯乙烯,脱氯后的废塑料作为高炉喷吹原料。
4.化学分解:这项技术适用于单一品种并经严格预处理的废塑料。
尽管多种塑料都可用化学法分解,但目前主要用于处理聚氨酯、热塑性聚酯和聚酰胺等极性类废塑料。
例如利用聚氨酯泡沫塑料水解法制聚酯和二胺,聚氨酯软、硬制品醇解法制多元醇,废旧PET解聚制粗对苯二甲酸和乙二醇等。
高分子材料资源化虽然是解决高分子材料的成效之一,但是实际上也有许多问题,例如再生料不如原生材料;循环过程代价高昂等。
另外,生产合成高分子材料的原料——石油也总有用尽的一天,因而,寻找新的环境友好型材料,发展非石油基聚合物迫在眉睫,而可生物降解材料正是解决这方面问题的有效途径。
生物降解材料,亦称为“绿色生态材料”,指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料。
具体地讲,就是指在一定条件下,能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下,导致生物降解的高分子材料。
理想的可生物降解材料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终转化成CO2 和H2O而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
生物降解材料的分解主要是通过微生物的作用,因而,生物降解材料的降解机理即材料被细菌、霉菌等作用消化吸收的过程。
首先,微生物向体外分泌水解酶与材料表面结合,通过水解切断表面的高分子链,生成小分子量的化合物,然后降解的生成物被微生物摄入体内,经过种种代谢路线,合成微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终转化成CO2 和H2O[4]。
按其降解的化学本质则分为水解和酶解两种。
水解机理材料的降解实质上是其内部的高分子链段在特定条件下断裂成低分子量的寡聚物,并最终分解为单体的过程。
材料的“溶蚀”则是指由于分子链发生断裂,形成的水溶性小分子物质离开聚合物材料,导致材料的力学性能降低,材料最终完全消失的过程,溶蚀又可表面溶蚀和整体溶蚀。
如果分子链段的降解速度比水分子在材料中的扩散速度快,链段的水解限制在材料表面,而很难进入到材料的内部,这种方式属于表面溶蚀或异相溶蚀,如果水分子在材料的扩散速度比高分子链段的水解速度快,那么材料表面和内部的降解同时进行,因此属于整体溶蚀。
酶促水解机理对于易水解的聚合物,在体内可能同时存在单纯的水解和酶催化水解两种作用。
脂肪酶能促进聚酯分解,而水解酶可促进易水解聚合物的降解。
脂肪酶R.delemer lipase、Rhizopus arrhizus lipase、Pseudomnas lipase为PCL的特异性降解酶,在这些酶存在下,PCL降解速度加快,在通常情况下完全降解需要2-3年,而在酶的存在下完全降解时间缩短为几天。
酶促氧化机理对一些非水解性聚合物,其可能的降解机理是酶促氧化机理。
免疫组织学研究证实,材料在体内最后通过吞噬细胞内吞作用而被吸收代谢的。
高分子生物材料植入体内后,在局部会引起不同程度的急性炎症反应,当组织受到损伤后,周围血管的通透性发生变化,多喝白细胞迅速向炎症部位移动,被激活的中性粒细胞能使单核细胞分化为巨噬细胞。
多形核白细胞和巨噬细胞的代谢产生出大量的过氧阴离子(O2),这种不稳定的中间体进而转换为更强的氧化剂(H2O2)。
体内的还原型辅酶2(NADPH)氧化酶都参与了这个转化反应,而过氧化歧化酶(SOD)则起到加速转化的作用。
H2O2有可能在植入部位引发聚合物自身分解反应;同时H2O2在肌过氧化酶(MPO)的作用下可进一步转化为次氯酸。
次氯酸也是一种生物材料的强氧化剂,可氧化聚酰胺、聚脲、聚氨酯中的氨基,使高分子链断开,从而达到降解的作用。
在生物可降解材料中,对降解起主要作用的是细菌、霉菌、真菌和放线菌等微生物,按其降解作用的形式又可分为3种[5]:(1)生物的物理作用,由于生物细胞的增长而使材料发生机械性毁坏;(2)生物的生化作用,微生物对材料作用而产生新的物质;(3)酶的直接作用,微生物侵蚀材料制品部分成分进而导致材料分解或氧化崩溃。
可生物降解材料的特点生物降解材料具有以下特点:(1)可与垃圾一起处理,也可制成堆肥回归大自然;(2)因降解而使其体积减小,延长填埋场使用寿命;(3)不存在普通塑料需要焚烧的问题,可抑制二嗯英等有害气体的排放;(4)可减少随意丢弃对野生动植物的危害;(5)储存运输方便,只要保持干燥,不需避光;(6)应用范围广,不但可以应用于农业和包装行业,还可以广泛应用于医疗行业。
可生物降解材料的分类生物可降解材料按降解机理和破坏方式可分为[6]完全生物降解型和生物破坏性材料两种。
完全生物降解材料完全生物降解材料是指本身可以被细菌、真菌、放线菌等微生物全部分解的生物降解材料。
它能在细菌或其水解酶作用下,最终分解成CO2 和水等物质回归自然,所以被称为“绿色材料”。
从制备方法上可分为3 种:微生物发酵法、化学合成和天然高分子共混。
微生物发酵法微生物发酵法是指以有机物为碳源,通过微生物的发酵而得到的生物降解材料。
主要以聚羟基脂肪酸酯类较多,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。
美国宝洁公司已经开发成功了作为缝合线、无纺布和各种包装用材料的PHA系列产品及其多种应用。
目前,PHA在全球的研究主要集中在利用其生物可降解性、生物相容性等特征,开发在医疗、制药、电子等高附加值领域的用途。
PHB是一种硬而脆的热塑性聚合物,其常温下的力学性能与PP相当,导致PHB这种力学性能的主要原因应为结晶度和结晶形态。
化学合成法化学合成高分子型降解材料是指利用化学方法合成制造的生物降解材料,大多是在分子结构中引入能被微生物降解的含酯基结构的脂肪族聚酯,目前具有代表性的工业化产品有聚己内酯(PCL) 、聚琥珀酸丁二脂(PBS) 、聚乳酸(PLA) 、脂肪族聚酯/ 芳香族聚酯共聚物(CPE) 等。