对生物可降解高分子材料的研究.pdf

2006年4月科技经济市场 对生物可降解高分子材料的研究 赵博(浙江德创环保科技有限公司 浙江绍兴312000) 摘要：高分子材料的出现，极大地方 值、微生物等外部环境有关。 物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有 便了人们的生活。但是随之产生的环境问题也 2、生物可降解高分子材料的类型 一些副产品。 不容忽视生物可降解材料，是指在自然界微生 按来源，生物可降解高分子材料可分为 3-2生物可降解高分子材料开发的新方 物，如细茵、霉茵及藻类作用下，可完全降解 天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途 法…酶促合成 为低分子的材料。它的出现能够解决目前高分 分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料 用酶促法合成生物可降解高分子材料， 子材料所带来的一些环境问题。本文阐述了生 两大类。按合成方法可分为如下几种类型。 得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现 物可降解高分子材料的概念、降解机理、可降 2．1微生物生产型 出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催 解高分子的类型以及它现阶段的应用情况。 通过微生物合成的高分子物质。这类高 化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水 关键字：高分子材料；可降解； 生物 分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生 相中所没有的特点。如可提高非极性底物和产 物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可 物的溶解度，热力学平衡向合成的方向移动 高分子材料的出现，极大地方便了人们 降解塑料。如英国ICI公司生产的”Biopol”产等。酶对底物的高度专一性，使聚合过程无副 的生活。当前，世界高分子材料产量已超过 品。 产物产生，产物容易分离。酶可回收利用，从 1．2亿吨，但其使用后产生的不可自然分解的 2．2合成高分子型 而降低产物的成本。反应条件温和，且可以合 大量废弃物变成了白色污染源，它们不仅大煞 脂肪族聚酯(如数均分子量为25000左成一些用传统法难以得到的产品，如具有光学 风景，而且造成地下水及土壤污染。妨碍动植 右的聚己类内酯)具有较好的生物可降解性。 活性的生物可降解高分子等。但酶促方法的酶 物生长，危及人类健康和生存。因此，开发新 但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳 源还比较有限。另外，反应类型也有限。 型的、能在使用后短期内由自然条件即能分解 香族聚酯(PE曰和聚酰胺的熔点较高，强度 3．3酶促合成法与化学合成法结合使用 掉的可生物可降解高分子材料，已成为目前研 好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物 酶促合成法具有高的位置及立体选择 究的热门课题。如日本已将降解塑料列为在金 可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰 性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子 属材料、无机材料和高分子材料之后的第四种 胺)制成一定结构的共聚物，这种共聚物具 量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已 新材料。 有良好的性能，又有一定的生物可降解性。如 开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可 我国目前的高分子材料生产和使用已跃 聚己内酯(PCL)和PBT以不同比例进行共降解高分子材料 居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此 聚即可制成不同性能的可降解共聚物，此外， 4、生物可降解高分子材料的应用 多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量 聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)作为新型目前，我国一年约生产3000多亿片片 减少对人类及环境的污染。生物可降解材料， 生物可降解医用高分子材料正日益受到重视。 剂与控释胶囊剂，其中70％以上是上了包衣 是指在自然界微生物，如细菌、霉菌及藻类作 2．3天然高分子型