生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑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,被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
“纸”是一种典型的生物降解材料,而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。
生物可降解塑料材料主要有以下几种:
1、生物基可降解塑料:
聚乳酸(PLA):由可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉为原料制成。具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力学性能和易加工性,被广泛应用于包装、纺织等行业,但降解条件相对苛刻。
聚羟基烷酸酯(PHA):具有良好的生物可降解性和生物相容性,熔点和强度均高于低密度聚乙烯,可应用于高端生物医用材料,如手术缝合线和药物载体等,但生产成本过高,商品化程度较低,且降解速率太快,贮存稳定性较差。
淀粉塑料:以淀粉为主要原料的塑料,在各种环境中具备完全的生物降解能力。不过,大多数淀粉塑料为填充型,“崩溃”后的剩余部分中不可降解成分会残留于土壤中造成污染。
2、石化基可降解塑料:
聚己内酯(PCL):具有良好的生物降解性,熔点为62℃,分解它的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。可与淀粉、纤维素类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用,但使用上限温度低,价格也比较高,应用范围受到限制。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物:具有良好的生物相容性和生物可吸收性、良好的耐热性能,已达到工业化生产水平,可用于包装薄膜、餐具、发泡包材、日用品瓶、药品瓶、农用薄膜、农药及化肥缓释材料等领域。
聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT):具有较好的延展性、断裂伸长率,可用于餐具、化妆品瓶及药品瓶的包装、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料等。
二氧化碳共聚物(PPC):水蒸气阻隔性和氧气阻隔性高,具有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力,可单独用做结构材料、隔氧材料、表面活性剂、陶瓷胶粘剂、热熔胶等。
聚乙醇酸(PGA):熔点和强度高于低密度聚乙烯,具有非常优异的强度和气体阻隔性,在高性能塑料领域有着较高应用潜力,如高阻气性包装材料和工程塑料。
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