【廣告】
聚合物的降解是指因化學(xué)和物理因素引起的聚合的大分子鏈斷裂的過程。聚合物曝露于氧、水、射線、化學(xué)品、污染物質(zhì)、機(jī)械力、昆蟲等動(dòng)物以及微生物等環(huán)境條件下的大分子鏈斷裂的降解過程被稱為環(huán)境降解。降解使聚合物分子量下降,聚合物材料物性降低,直到聚合物材料喪失可使用性,這種現(xiàn)象也被稱為聚合物材料的老化降解。
聚合物的老化降解和聚合物的穩(wěn)定性有直接關(guān)系。聚合物的老化降解縮短塑料的使用壽命。為此,自塑料問世以來,科學(xué)家就致力于對這類材料的防老化,即穩(wěn)定化的研究,以制得高穩(wěn)定性的聚合物材料,而各國的科學(xué)家也正利用聚合物的老化降解行為競相開發(fā)環(huán)境降解塑料。
微光聚合物的裂化作用主要來自于生物物理、生物化學(xué)及霉的作用,它對聚合物敏感性取決于聚合物本身的結(jié)構(gòu),以及周圍的環(huán)境如水、溫度、PH值及氧氣。按照降解的機(jī)理,可降解塑料可分為光降解塑料、生物降解塑料以及光/生物雙降解塑料。
塑料因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、化學(xué)性能穩(wěn)定及廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)而在許多領(lǐng)域廣泛發(fā)展。塑料工業(yè)發(fā)展很快,而用過的塑料尚沒有妥善的處理方法,塑料就垃圾就對自然環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。非降解塑料大多是由低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)其次是高密度聚乙烯(HDPE)、聚(PP)、聚(PS)和聚(PVC)研制生成的。而這些塑料一般都終作為固體廢料處理掉,致使在空氣中形成酸雨等污染物,對我們的生活造成危害。從而研究可降解塑料勢在必然!塑料等固體垃圾的丟棄會(huì)污染環(huán)境,深埋會(huì)土地,燒毀則會(huì)污染空氣,這些都不解決問題的根本方法。解決問題的根本方法就是研制可降解塑料,以此來代替非降解塑料。
生物基聚合物是由可再生資源(如淀粉、秸稈等)、二氧化碳、生物聚合物(核酸、多糖、聚酯、聚異戊二烯 類、多酚及他們的衍生物、混合物和復(fù)合物等)為原料制得。開發(fā)生物基聚合物的出發(fā)點(diǎn)是由于目前大量使用的石油資源有限,而可再生資源和二氧化碳等來源豐 富、價(jià)廉,可滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。即其設(shè)計(jì)主要出發(fā)點(diǎn)是基于可再生資源的可持續(xù)發(fā)展為目的。
而生物降解聚合物是指在一定環(huán)境條件下,可被微生物作用分解成為二氧化碳、水及其所含元素的礦化鹽和新的生物質(zhì)的一類聚合物。由于聚合物被微生物作為營養(yǎng)源而逐步消解導(dǎo)致質(zhì)量損失、力學(xué)性能下降等,其研發(fā)的主要出發(fā)點(diǎn)是治理難以回收利用的塑料廢棄物的環(huán)境污染問題。
目前已有工業(yè)化產(chǎn)品的生物基聚合主要有,聚烴基脂肪酸酯類、聚乳酸-PLA、脂肪族聚碳酸酯、熱塑性淀粉等。生物降解聚合物主要有,聚己內(nèi)酯PCL、脂肪族聚PBS、脂肪族/芳香族共聚酯化學(xué)合成PLA以及它們與天然高分子(淀粉、纖維素)的共混物等。
聚乳酸有優(yōu)越的生物可降解性,運(yùn)用后能被天然界中微生物完全降解,用它制成的各類成品埋在泥土中6至12個(gè)月即可完成主動(dòng)降解。它運(yùn)用后的廢料埋在土中或 水中,可在微生物分化下生成碳酸氣和水,它們在陽光下,經(jīng)過光協(xié)作用又會(huì)生成開始原料淀粉。如許經(jīng)由一個(gè)輪回進(jìn)程既能從新獲得聚乳酸初始原料淀粉,又借助 光協(xié)作用削減了空氣中二氧化碳的含量。