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谈降解塑料二

发布时间:2021年08月18日    点击:[0]人次

谈降解塑料(二)

表1、以石油系化合物作原料的聚酯型生物降解塑料主要原料共聚组要生成聚全物二羧酸与二元醇

己二酸与乙二醇

琥珀酸与丁二醇 脂族聚酯

聚己二酸乙二醇酯

聚琥珀酸丁二醇酯聚酯二醇与二异氰酸酯 聚酯型聚氨酯各种内酯或交酯

乙醇酸交酯

丙醇酸交酯

β-丙醇酸内酯

β-甲基丙醇酸内酯

β-甲基-δ-齑妓崮邗

ε-己内酯

P-二恶烷酮

1.5-二氧杂环庚烷-2-酮

3-甲基-4-氧杂-6-己交酯

3-甲基-4-氧杂-6-己交酯 各种内酯

脂族聚酯

聚乙醇酸酯

聚丙醇酸酯

聚丙内酯

聚羟基丁酸酯

聚-β-甲基戊内酯

聚己内酯

聚酯醚

聚酯醚

聚酯醚

共聚酯醚内酯或聚酯

ε-己内酯

聚己内酯

内酰胺或酰胺

ε-己内酰胺

尼龙6

共聚酰胺酯

共聚酰胺酯

共聚酰胺酯脂族聚酯

聚己内酯

芳族聚酯

聚对苯二甲酸乙二醇酯

共聚酯

共聚酯各种内酯

γ-丁内酯

环烷醚

环氧丙烷

共聚酯醚

共聚酯醚乙烯酮缩二乙醇

2-甲基-1.3-二氧杂环庚烷

2-甲基-1.3-二氧杂环庚烷

2-甲基-1.3-二氧杂环庚烷

2-甲基-4-苯茎-1.3-二氧杂环戊烷

2-甲基-1.3.6-三氧杂环辛烷

2-甲基-1.3.6-三氧杂环辛烷

2-甲基-1.3.6-三氧杂环辛烷

乙烯基单体

乙烯

苯乙烯

苯乙烯

乙酸乙烯

脂族聚酯

聚己内酯

酯乙烯共聚物

酯苯乙烯共聚物

聚酯

聚酯醚

酯醚苯乙烯共聚物

酯醚乙酸乙烯共聚物

由以下表1得知可用脂族二羧酸和脂族二元醇合成能生物分解的脂族聚酯,其中尤以聚己二酸乙二醇酯(PEA)为好,它不仅是霉菌可分解型,还是脂肪酶和酯酶可分解型塑料。此外,聚草酸乙二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚草酸丁二醇酯、聚珀酸丁二醇酯、聚草酸-2.2-二甲基丁二醇酯等也为有较高熔点的生物降解脂族聚酯。再之,上述各聚草酸酯还具有水分解能力。

由聚酯二醇与二异氰酸酯合成的聚酯型聚氨酯也是一类脂肪酶可分解型塑料。此外,还上有水分解能力。

由各种内酯、交酯甚至部分酮类的均聚和与内酯的共聚也能分别制得脂族聚酯,聚酯醚和共聚酯醚,其中有代表性的产物是聚己内酯(PCL),聚羟基丁酸酯(PHB)和聚乳酸(PLA)。

由内酯或聚酯与内酰胺或酰胺可制得各种共聚酰胺酯,其中有代表性的是聚己内酯与尼龙6所制得的共聚酰胺酯(CPAE),近又开发出以由聚己内酯与尼龙12为代表的多种尼龙制作的共聚酰胺酯,皆为脂肪酶可分解型塑料。

由脂族聚酯与芳族聚酯所制得的共聚酯(CPE)也具有部分霉菌和脂肪酶的可降解性。如聚己内酯可与聚苯二甲酸乙二醇酯或聚苯二甲酸丁二醇酯共聚而制得降解性共聚酯,且实施表明,使用邻位的聚苯二甲酸酯比用对位的聚苯二甲酸酯有较高的生物降解性能。如由聚己内酯与聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PEIP)制得共聚物的生物降解能力大于由聚己内酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)所得共聚物的降解能力。

由各种内酯(β-丙内酯、γ-丁内酯或ε-己内酯等)和环烷醚(环氧氧丙烷、环氧乙烷等)也可制得上有生物降解性能的共聚酯醚。

由二氧杂环烷均聚可制得聚酯,三氧杂环完均聚可制得聚酯醚,由二氧杂环烷与乙烯系化合物可制得酯乙烯系共聚物,三氧杂环烷与乙烯系化合物可制得酯醚乙烯系共聚物,皆具有生物降解能力,但聚酯和聚酯醚的降解能力分别大于酯乙烯系共聚物和酯醚乙烯系共聚物。

除上述脂族聚酯系化合物外,具有生物降解能力的还有聚乙烯醇(PVA),可用来制作农药和化学品内装袋和容器,该聚合物还具有水解性能。聚乙二醇、聚酯脲、聚氨酯酰胺等均聚物或共聚物。

另一类是接枝聚全物,如可在木质素、纤维素或淀粉等天然聚合物主链上接枝全成聚合物,或在合成聚合物上接枝天然或降解聚合物。但一般认为所提接枝物属于生物破坏型塑料。

天然/合成高分子共混型

把微生物生成的聚羧基丁酸酯与化学合成的聚己内酯共混所得的制品,与由微生物生成的聚羟基丁酸酯与聚羟基戊酸酯共聚物比有生产简便和成本低优点。此外,业己研制出聚羟基丁酸酯与聚羟基戊酸酯共聚物与聚乳酸或与聚羟基乙酸(PGA)的共混物。再之业已开发出聚羟基丁酸酯与聚己内酯的共聚物,聚羟基丁酸酯与聚乳酸的共聚物,可用作共混物增容剂。

业已开发出用普通淀粉或改性淀粉(40~85%量)与聚己内酯共混的生物降解塑料,且已用来制作各种容器。此外不用廉价米粉和聚己内酯共混制作降解塑料,由糊化淀 份(60%以上量)与聚乙烯共混可制得生物降解入水中溶解的塑料,其泡沫体可作吸震材料,且用来制作烛台和高尔夫球座,还可用糊化淀粉与改性聚乙烯醇共混可得到加工成型性良好的降解塑料。最近又己开发出糊化淀粉与聚己内酯共混的耐水性良好的生物降解塑料,糊化淀粉与聚羟基丁酸酯/聚羟基戊酸酯共取物和聚乙烯醇的三组份共混降解塑料,此外,近又开发出开 然橡胶与聚己内酯共混的生物降解材料,具有聚乙烯的力学性能,还有耐热和价廉的优点。另外,还可在非降解塑料中加入柠檬酸、琥珀酸等有机酸,创造微生物繁殖条件也可制得降解塑料。(未完待续)

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