聚苯乙烯聚乳酸的制备及生物降解性能研究开题报告告.docVIP

中 北 大 学 毕业论文开题报告 学 生 姓 名： 郭亮 学 号： 0703034135 学 院、系： 材料科学与工程学院 专 业： 高分子材料与工程 论 文 题 目： 聚苯乙烯/聚乳酸的制备 及生物降解性能研究 指导教师: 王燕 2011 年 03 月 07日 毕 业 论 文 开 题 报 告 1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 1.1前言 塑料作为一种材料己经渗透到工业、农业、国防及日常生活的各个领域，给人们的生活带来了很大的方便。当前世界塑料年产量已超过2亿吨，其中30%用于包装，在塑料应用中居于首位。这些包装材料经一次性使用后，绝大部分成了固体废弃物由于它重量轻，体积大，数量多，难以降解，又很难回收利用，使大量的废弃物丢弃在道路两旁、海洋、内河水域等，日积月累成为“白色污染”的主要来源之一[1]。 生物降解塑料是指通过自然界微生物，如细菌、霉菌等作用可完全分解为低分于化合物的塑料材料(包括高分子化合物及其配合物)，它具有如下特点:①可制成堆肥回归大自然。②因降解而使体积减少，延长填埋场使用寿命。③不存在普通塑料要焚烧问题，减少了有害气体的排放。④可减少随意丢弃对野生动植物的危害。⑤储存运输方便，只要保持干燥，不需避光。⑥应用范围广，不但可以用于农业、包装工业，还可广泛用于医药领域。生物降解塑料的降解机理，即生物降解塑料被细菌等微生物作用而引起降解的形式大致有三种:生物物理作用，由于微生物侵蚀后其细胞的增长而使聚合物发生机械性破坏:生物化学作用，微生物对聚合物的作用而产生新的物质;酶的直接作用，微生物侵蚀部分导致塑料分裂或氧化崩裂[2]。 1.2国内外研究现状 生物塑料产品尚处于萌芽期和发展期，市场存在巨大增长潜力，目前正在向一些终端应用领域增强渗透力度美国BCC研究公司的预测报告认为，2012年全球可生物降解聚合物市场年均增长率为17.3%预计到2012年市场将增加到超过12亿磅（54.6万吨），混配塑料袋是其市场用量最大的产品2012年可生物降解塑料袋的需求将达到5.86亿磅，年增长率为19.4%第三个最大的应用领域是其他包装，包括医药/卫生产品农业应用和纸张涂料目前用量为8100磅，预计到2012年将达到2.32亿磅，年增长率为23.4% BCC表示，可生物降解聚合物虽然商业化己有20年之久，但仍处发展初期这一市场主要有几方面问题，最主要的是价格相对较高和缺乏有效混配的基础设施北美的可生物降解聚合物市场不如欧洲和亚洲发展得快，但具有发展潜力美国市场的主要驱动力是环境法规从可再生资源生产聚合物的技术进步将使全球生物塑料应用不断升温日本政府已确定目标，到2020年使日本消费的所有塑料的20%来自可再生来源德国禁止将含有大于5%有机物含量的固体废弃物用于埋地，这将对2012年生物塑料的推行产生影响韩国和中国台湾也有类似的规定按照2002年颁布的农场安全和农业投资法，美国要求每一个联邦机构都必须制定使用生物基塑料的计划分析人士指出，基于石油化工的塑料每年消费约25亿桶石油生物塑料的魅力正在日益提升据分析预测，到2011年全球汽车和电子领域应用的生物塑料总量比例将从现在的12%上升至近40%除了聚乳酸聚羟基烷基酸酯聚羟基丁酸酯以及其他生物树脂之外，明天的市场领先者还将生产绿色的LDPE和HDPEPP丙烯酸酯和尼龙欧洲生物塑料协会（EuropeanBioplastics）秘书长哈拉尔卡伯在2010年6月上旬表示，受生物聚乙烯装置开始运转的刺激，2013年全球生物塑料产量将是当前产量的近四倍，146万吨/年巴西Braskem公司正在建设的全球首套20万吨/年生物聚乙烯工业化装置将于2010年底前投产，另外其它富产甘庶国家的一些生产商也会利用这种原料，投资建设生物聚乙烯和聚丙烯装置欧洲生物塑料协会称，该协会预测到2013年全球生物塑料产量将达到146万吨/年，是基于以下两个方面的预测，其中可堆肥生物塑料产量将从2009年时的40.9万吨/年增长至2013年时的74.8万吨/年；而不可在国际上，为了促进降解塑料的使用和推广，在投入大量人力、财力加大生物降解塑料研究的同时，许多发达国家先后立法或禁用”短期使用”的普通塑料[3,4]。 1.3聚乳酸（PLA）/聚苯乙烯（PS）共混改性 1.3.1聚乳酸和聚苯乙烯的生物降解性能 聚乳酸的降解，一般认为主要方式为本体降解，从聚乳酸类材料来看其降解又可分为简单水解降解和酶催化水解降解。简单水解降解是水分子攻击聚乳酸分子中的酯键，使其分解为羧酸和醇的反应，是酯化反应的逆反应。主要受水解环境的温度、湿度、酸度以及聚合物本身的性质等因素的影响。水解主要包括吸水，酯键的断裂，可溶性齐聚物的扩散和碎片的溶解