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可降解生物材料有哪些呢?可降解生物材料的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些?

可降解是什么意思?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。降解的有機(jī)化合物分子中的碳原子數(shù)目減少,分子量降低??山到馕镒罱K要被分解成二氧化碳和水才能稱為可降解。

可降解塑料是指一類其塑料制品在保存期內(nèi)性能不變,而使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對環(huán)境無害的物質(zhì)的塑料。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。

可降解塑料分類

根據(jù)降解途徑,可降解塑料分為可光降解塑料、可熱氧降解塑料、可生物降解塑料。按照原材料來源,可以分為可石化基降降解塑料和可生物基降解塑料。

可生物降解塑料眾多,主要包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS),聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乙醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、己二酸-對苯二甲酸-丁二醇酯高聚物-(PABT)、聚羥基烷酸酯(PHA)等。

可降解塑料用途應(yīng)用

可降解塑料的用途主要有兩個(gè)領(lǐng)域:一是使用普通塑料的領(lǐng)域。如可降解吸管、可降解一次性餐盒、可降解垃圾袋等,二是以塑料代替其他材料的領(lǐng)域。例如體育用品、衛(wèi)生用品、醫(yī)藥用材、農(nóng)林漁業(yè)、玩具、醫(yī)藥包裝、化妝品等。

可降解塑料的優(yōu)點(diǎn)

環(huán)保:生物可降解塑料可以在自然條件下被分解,從而減少對環(huán)境的污染,降低塑料垃圾對生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。

節(jié)約資源:生物可降解塑料可以用生物質(zhì)、植物淀粉等天然資源生產(chǎn),相比于石油等非可再生資源的塑料,更加環(huán)保,可以節(jié)約資源。

安全健康:生物可降解塑料不含有毒有害物質(zhì),對人體健康無害,使用過程中也不會(huì)釋放出有害物質(zhì),更加安全和健康。

可降解塑料的缺點(diǎn)

可降解塑料也有一些性能缺陷,如性脆、耐熱性差。加工時(shí)溶體強(qiáng)度差等,可以通過添加無機(jī)材料制備的復(fù)合材料來改善可降解塑料的性能,例如熱穩(wěn)定性、力學(xué)強(qiáng)度、溶體強(qiáng)度等。

納米復(fù)合材料即增強(qiáng)材料的尺度是納米級別,其增強(qiáng)效應(yīng)要比傳統(tǒng)無機(jī)填料高50%。納米復(fù)合材料常用的無機(jī)填料有黏土、硅酸鹽、氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣、羥磷灰石等

可降解塑料的市場前景

2020 年“禁塑令”和雙碳政策推出后,我國生物降解塑料產(chǎn)量和銷量出現(xiàn)明顯大幅增長,2021 年產(chǎn)量和銷量分別為 30萬噸、27 萬噸,增速均超 20%,隨著“禁塑令”的深入推進(jìn),我國生物可降解塑料需求增長空間廣闊。

可降解塑料因具有環(huán)保、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的關(guān)注和認(rèn)可。從發(fā)展趨勢上看,中國生物降解塑料行業(yè)的發(fā)展前景一片光明。隨著國家政策的不斷完善,政府對可生物降解塑料的支持也越來越多,從而有利于行業(yè)的發(fā)展,可望在未來幾年實(shí)現(xiàn)增長翻倍。

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生物基可降解塑料與新型材料發(fā)展前景可期

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