生物降解PE塑料 SCM 快速降解

二氧化碳基生物降解塑料
日本井上祥平等发现二氧化碳可与环氧化物开键开环聚合生成脂肪族聚碳酸酯(APC)，这是迄今有应用前景的二氧化碳共聚物。Takanashi等用二氧化碳、环氧丙烷和含酯键的环氧化物的三元共聚物作药物缓释剂。

生化反应
微光聚合物的裂化作用主要来自于生物物理、生物化学及霉的作用，它对聚合物敏感性取决于聚合物本身的结构，以及周围的环境如水、温度、PH值及氧气。按照降解的机理，可降解塑料可分为光降解塑料、生物降解塑料以及光/生物双降解塑料。
非降解塑料危害
塑料因其质量轻、强度高、化学性能稳定及廉价等优点而在许多领域广泛发展。塑料工业发展很快，而用过的塑料尚没有妥善的处理方法，塑料就垃圾就对自然环境带来严重的污染。非降解塑料大多是由低密度聚乙烯（LDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）其次是高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）研制生成的。而这些塑料一般都终作为固体废料处理掉，致使在空气中形成酸雨等污染物，对我们的生活造成危害。
从而研究可降解塑料势在必然！塑料等固体垃圾的丢弃会污染环境，深埋会侵占土地，烧毁则会污染空气，这些都不解决问题的根本方法。解决问题的根本方法就是研制可降解塑料，以此来代替非降解塑料。

生物降解型塑料
从生物降解过程看分为完全生物降解性和生物崩坏性塑料两大类；从制备方法考虑又可分为生物发酵合成、化学合成、利用动植物**高分子或矿物质等四种。
完全生物降解性塑料在化学方法合成时用利用脂肪族聚脂、聚乙烯醇（PVA）和聚乙二醇生产容易降解。利用这些高分子易生物降解的特性对生物降解塑料进行研究开发，其中以对脂肪族聚脂的研究优为**。在纵多的脂肪族聚脂的中，聚己内脂（PCL）应用甚广，它是一种热塑性结晶型聚脂，可以被脂肪酶水解成小分子，然后，进一步被微生物同化。美国UCC公司已进行批量生产，并已经用于外科用品、黏结膜、脱膜剂等产品。PCL与PHB共混后，也可以制备生物降解塑料。脂肪族聚脂与尼龙进行胺脂的交换反应，合成聚酰脂共聚物（CPAE），CPAE则是新型的一种生物降解塑料。
在用动植物的**高分子合成时，植物的纤维素、淀粉等，动物中的壳聚糖、聚氨基葡萄糖、动物胶以及海洋生物的藻类等，可以制造有价值的生物降解塑料。
也可以利用化学方法与**高分子共混技术来合成可降解塑料，主要品种有PHB/PCL，糊化淀粉/PCL等制品。它们的主要特点是可完全降解，同时通过共混提高其耐热性、耐水性以及降低成本，使其成为通用的降解性塑料。
生物崩坏性塑料是属于不完全生物降解塑料，是在烯烃通用塑料中混入生物降解性物质，使材料丧失力学性能与形状，而通过堆肥化产生与生物降解性能同样的效果，因这类塑料成本低，国内外已经采用这种方法。
脂肪族聚脂类生物崩坏塑料是通用塑料很纤细的纤维状均匀的分散到具有生物降解性的聚脂而能使共聚物具有生物降解性。将脂肪族通用塑料如PE、PP、PS、PVC等共混，控制其相结构和分散状态，制得物理性能优秀的生物降解塑料；而**矿物质生物崩坏塑料与碳酸钙填充改性聚烯烃塑料相似，为了适应环境的需要，研究开发了高填充碳酸钙母料以及**料，以此制成薄膜、片材、盒等包装材料。吉林研究所研究了PE/碳酸钙类地降解材料。这类材料具有塑料用量低、能耗低、成本低等优点，然而密度大、气密性小、降解诱导期不宜控制以及力学性能较差的缺点，因此只能作为一次性使用的包装材料，其降解性还有待进一步研究。
生物降解型塑料的发展方向是A、利用纤维素、淀粉、甲壳质等高分子材料制取生物降解塑料，进一步开发改良**高分子的功能与技术。B、利用高分子设计、精细合成技术合成生物降解塑料。通过对具有生物降解性的合成高分子生物降解机理的解析，制取生物降解塑料；同时对这类高分子与现有通用聚合物、**高分子、微生物类聚合物等的镶段共聚进行研究开发；C、提高生物降解塑料的生物降解性能和降低其成本，并扩宽应用。D、降解速度的控制研究。总之，随着社会的需要，生物降解塑料会越来越受到重视，成为今后一个时期的重大研究课题。
PHA降解塑料是生物降解塑料中性能为优良的，同时由于其成本较高，生产工艺较为复杂，目前还处于市场起步阶段。2010年**的PHA的产能还不到8万吨，而其中美国的Metabolix公司有大约5万吨的产能，占据了市场上的60%以上。中国企业在PHA的生产工艺和研发上同样走得较为靠前，天津国韵生物材料有限公司拥有1万吨的PHA产能，宁波天安拥有2000吨的产能，深圳意可曼生物科技有限公司有5000吨的产能。日本的Kaneka公司，巴西的PHBIndustrial公司也是PHA行业的典型代表，这些公司都是PHA行业的推动者，虽然目前来说PHA的应用较为局限，导致Metabolix每年的实际销售量还不**过100吨，但是随着未来下游应用的逐渐拓展，尤其是在薄膜包装，农膜，食用餐具，无纺布等行业应用的进一步成熟，PHA的市场潜力巨大。

二氧化碳基生物降解塑料
日本井上祥平等发现二氧化碳可与环氧化物开键开环聚合生成脂肪族聚碳酸酯(APC)，这是迄今有应用前景的二氧化碳共聚物。Takanashi等用二氧化碳、环氧丙烷和含酯键的环氧化物的三元共聚物作药物缓释剂。Masahiro等用蒸发溶剂的方法制备PPC微球作为药物缓释体系的载体，研究该体系释药速率影响因素，如PPC的分子量、药物含量等。结果表明，随着微球直径的减小或负载药物浓度的增加，释药速率增加，但释药速率和生物降解性能与共聚物的分子量无关，通过SEM观察释药前后微球形态，确认PPC微球支持了药物的长效、均匀释放。美国*采用一项新的技术，使用特殊的锌系催化剂，将二氧化碳和环氧乙烷（或环氧丙烷），按一定的比例混合共聚，便制成了具有新特性的塑料包装材料。中国吉油集团公司与中国科学院长春应用化学研究所协作实施的二氧化碳基完全生物降解塑料项目，已列入国家863科研计划。它是一个具有广阔发展前景的新型高科技环保材料研究开发项目。