可降解生物材料概述

可降解生物材料概述

生物基高分子材料是由天然来源（动物、植物、微生物等）或其他资源（二氧化碳等）混合、改性或合成的高分子材料，主要由碳组成。 氢气和氧气。生物基高分子材料的特点如下：来源广泛，储量丰富，材料可以分解、回收或回收，但一般难以成型和加工。需要对此进行更改以实现所需的性能。

可降解生物材料基高分子材料组合物

目前，可生物降解的生物基高分子材料主要包括生物基平台化合物、生物基塑料、生物质功能高分子材料、功能糖制品、木塑复合材料等。该材料是可再生和可生物降解的。其产品包括包装材料、一次性生活用品等生活用品，以及高科技、高附加值的药物悬浮材料、骨固定材料、生物材料等。组织修复材料和其他生物材料。

其主要成分分为三类：

1）生物基热塑性高分子材料：PLA、热塑性淀粉、纤维、复合材料等。

2）生物基热固性高分子材料：环氧树脂、不饱和树脂、粘合剂等。

3）生物基聚合物添加剂：阻燃剂、增塑剂、成核剂、改性剂等。

开发可降解生物基高分子材料的目的和重要性

我国是世界塑料消费大国，塑料消费量占世界总量的15%。根据GrandView Research发布的数据，2019年我国塑料包装市场规模为541亿美元，预计到2025年我国塑料包装市场规模将达到698个。以30%的生物降解塑料替代率计算，2025年我国生物降解塑料市场规模估计约为209亿美元。我国生物降解塑料市场前景广阔。

未来几年，全球塑料生产和消费将继续快速增长，尤其是在新兴市场。但目前，近99%的高分子材料来源于石化资源，石化资源面临枯竭危机，环境问题日趋严重。对此，研发可生物降解的生物基高分子材料以替代石油基高分子材料具有紧迫的现实意义。

可降解生物材料的应用价值

可降解生物基高分子材料的应用领域非常广泛，其应用价值如下。

1）医用生物降解高分子材料：除了医用功能外，还需要无毒、安全的材料。具有优良的生物相容性。医用生物基高分子材料在完成既定治疗效果后，在短时间内水解或酶解为小分子物质，经人体代谢吸收或排泄。

2）用于包装的生物基可降解高分子材料：人们生产生活活动对包装材料的需求和消耗量很大，倾倒在我们生活的自然环境中后形成严重的白色污染。主要的解决方案之一是使用可生物降解的高分子材料作为包装材料。

3）农业生物降解高分子材料：主要用于农业生产中的覆膜。

4）其他生物降解高分子材料：一次性杯子、碗、筷子等。随着人类对环境保护和自然资源的高度重视，以及对生物基高分子材料的深入研究和认识，在新兴产业的发展中，生物基可降解高分子材料制造的产品越来越传统塑料的。

可降解天然生物基高分子材料

可降解天然生物基高分子材料包括工业化制造的塑木复合材料、淀粉基塑料、纤维素及其衍生塑料、蛋白质塑料、木质素塑料、甲壳素和衍生壳聚糖塑料。

天然生物基聚合物材料的具体例子-硝化纤维素塑料：运动爱好者知道台球。过去，台球主要是富人阶层的娱乐活动，19世纪在美国非常流行。当时，象牙制成的台球看起来很优雅，但由于当时非洲象的衰落，美国没有足够的象牙来制造象牙，台球厂的老板很担心。于是我的老板宣布：任何能发明台球材料代替象牙的人都可以获得10,000美元的奖金。在当时，这是一大笔钱。俗话说“重赏之下必有勇夫”。这与事实不完全一致，但有点令人沮丧。1868 年，美国奥尔巴尼的一位名叫约翰·哈亚特 (John Hayat) 的印刷商决定发明一种材料来制造台球而不是象牙。像往常一样探索。直到1869年，当硝化纤维加入樟脑中时，人们才发现硝化纤维成为一种非常柔韧、坚硬而脆的材料，可以通过热压加工成各种形状。

这种硝化纤维塑料被称为赛璐珞。 NewArc 于 1872 年在美国建立了一家赛璐珞制造工厂，用于制造台球、马车和汽车的挡风玻璃以及电影胶片。此后，它在塑料行业开创了先河。 1877年，英国也开始用赛璐珞制作人造象牙和台球等塑料制品，哈特用赛璐珞制作盒子、纽扣、尺子、乒乓球和眼镜架。

赛璐珞主要用于文教用品、日用品、乐器标牌、三角、笔筒、乐器外壳等的装饰，也用于眼镜架、伞柄等。也常用作玩具、梳子、肥皂盒等。用于油墨、皮革、各种硝基漆、橡胶帽、打字蜡纸等。用于制药工业、照相底片、照相底片和皮革制造。由于重量轻且弹性**，因此可以制作乒乓球。