20世纪合成高分子材料的问世及其快速发展极大地改善了人类生活,合成高分子材料已与钢铁、木材以及水泥并列为材料领域的四大支柱。然而,合成高分子材料巨大的生产和消费也产生了两个重大课题:有限的石油资源被大量消耗和废弃聚合物导致的环境污染。这些问题已经引起了全球的高度重视。
塑料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
早在19世纪以前,人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。1868年将天然纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种,称为赛璐珞。
1909年出现了第一种用人工合成的塑料~酚醛塑料。1920年又一种人工合成塑料~氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。
到20世纪20、30年代,相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。
从40年代至今,随着科学技术和工业的发展,石油资源的广泛开发利用,塑料工业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。
废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产,抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食物吞入,导致动物死亡。
混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。
21世纪,许多国家将建设可持续发展的资源循环作为国策之一,大力开发环境友好的生物降解高分子材料,已在世界范围内蓬勃兴起。在众多已经开发的生物降解高分子材料中,聚乳酸(PLA)被誉为最具发展潜力的品种之一。
主要因为PLA具有可完全生物降解性,和以可再生资源为原料的植物来源性,而且是一种维持自然界“碳循环平衡”的材料。所以,PLA的开发应用能够减少废弃高分子材料对环境的白色污染,节省石油资源,抑制由于二氧化碳净排放量增加而导致的地球温室效应的加剧。
PLA作为生物医药材料的应用早在30多年以前就已经开始,但是作为工业高分子材料的应用,却是在20世纪90年代中期美国的某公司,向市场大规模提供了性能稳定且廉价的PLA树脂之后,才全面展开的,随后许多发达国家,尤其是日本在PLA的应用开发方面,做了大量突出的工作。
现在,PLA材料的应用已经由最初的包装材料等,短使用周期商品和用后回收困难的商品,发展到农林水产业、土木建筑业、日常生活用品等具有较长使用周期的商品,甚至用作汽车、电子电器领域等高性能的耐久性商品。开发的品种充分利用PLA的特性,生产出了PLA纤维、塑料、涂料及黏合剂等。
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