生物降解高分子材料的应用前景.ppt

生物降解高分子材料的应用前景 1.生物降解高分子在包装、餐饮应用 现有包装材料（聚乙烯、聚丙烯）中加入淀粉等生物降解剂使其容易降解 添加型淀粉塑料和橡胶：其生产方法是将淀粉以非偶联方式与现行塑料(PE、PP、PS和PVC等)共混，淀粉含量一般为7%-15%。美国的Goodyear公司宣布试销含有部分淀粉填料的轮胎,该填料可以降低轮胎的滚动阻力和重量,还有利于环境保护。 但是添加型淀粉塑料和橡胶的主要成分仍是石油基类聚合物(PE、PP、PS、PVC等),很快降解的部分主要是淀粉,剩余的树脂降解仍需几百年。严格地讲,添加淀粉的可降解塑料不具备降解机理和功能，所以该类产品已不再受欢迎。 热塑性淀粉材料是完全生物可降解材料，意大利研制出一种淀粉含量为70%的可降解材料，所使用的树脂是无毒的,分子量在5000～50000，它与淀粉直接交联或产生间接物理作用，从而形成一连续相。此种合金有良好的成型性、二次加工性、力学性能和优良的生物降解性能，缺点是有亲水性，不宜用于食品包装而且价格较高。 德国的Battele研究所开发出了淀粉含量为90%的降解塑料,可作为包装材料使用,以聚氯乙烯为取代目标。美国开发了一种热塑性淀粉材料，是以变性淀粉为主，且配有少量其它生物降解性添加剂的天然聚合物材料,淀粉含量高达90%～100%，材料的性能类似于聚苯乙烯，可完全生物降解，且降解可控，产品广泛用于医用器材、包装材料。 其它生物降解性添加剂的天然聚合物材料,淀粉含量高达90%～100%，材料的性能类似于聚苯乙烯，可完全生物降解，且降解可控，产品广泛用于医用器材、包装材料。 在农业上的应用 在农业方面，由于具有惊人的吸水能力，常常作为农用保水剂，施用于土壤中时吸收的水分可以被植物吸收利用，并能在作物根系周围形成一个局部湿润的环境，对作物来说相当于一个微型水源。在沙漠和荒漠中进行绿化，高吸水性树脂能够发挥非常重要的作用。 水果、蔬菜在一般条件下难以保鲜，用高吸水性树脂开发出一种可调节水分的包装薄膜，用于包装果蔬，可在一定程度上调节局部体系的气氛、湿度，从而控制水果、蔬菜的呼吸代谢。 3.在医疗医药领域的应用 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生的具有特殊功能的合成高分子材料,可以通过聚合等方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。 生物、医用高分子 应用领域 应用目的 实 例 长期和短期治疗 1.受损组织的修复和替代 2.辅助或暂时替代受损器官的生理功能 3.一次性医疗用品 人工血管、人工皮肤、人工软骨、美容填充 人工心肺系统、人工心脏、人造血、人工肾、人工胰腺 注射器、输液管、导管、缝合线、医用粘合剂等 药物制剂 药物控制释放 部位控制；定位释放；时间控制；恒速释放（缓释药物）；反馈控制；脉冲释放 诊断控制 临床检测新技术 快速响应、高灵敏度、高精确度的检测试剂与工具，包括试剂盒、生物传感器等 生物工程 1.体外组织培养 2.血液成分分离 细胞培养基、细胞融合添加剂、生物杂化人工器官、血浆分离、病毒和细菌的清除 人工关节 理想的人工关节材料有聚乙烯,因其耐磨性优于不锈钢,用骨水泥作成骨用黏合剂,很受医学的重视。骨水泥是用甲基丙烯酸甲酯为单体, 甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物为聚合物加入有机过氧化物引发剂,少量对二苯酚,聚合反应后制成。 4.在其他方面的应用 1.建筑方面： 将高吸水性树脂与其他高分子材料混合后，可以加工成止水带，在土建工程中是理想的止水材料。利用吸水膨胀性能，添加到其他建筑材料中，可以作为水密封材料，用于堵漏。 2.隐身材料 所谓隐身材料是指能够减少军事目标的雷达特征、红外特征、光电特征及目视特征的材料的总称。由于雷达是军事目标侦查的主要手段,所以雷达波吸收材料的研制是关键。自从导电聚合物的出现,其作为新型的雷达波吸收材料成为研究的热点。美国、日本、法国、印度及中国相继开展了导电聚合物雷达波吸收材料的研制,尤其是美国空军投资开发的高聚物雷达波吸收材料，为隐身战斗机和侦察机制造“灵巧蒙皮”的设想和计划奠定了基础，进一步刺激了导电聚合物雷达隐身技术的发展。 从环境保护、合理利用资源、合成新型材料等角度都说明可生物降解高分子材料具有良好的发展前景，因此已成为化学家、生物学家和环境学家共同感兴趣的一个研究领域。可生物降解高分子的研究开发方兴未艾，任重道远。 谢谢