生物降解高分子材料市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、生物降解高分子材料生物降解高分子材料040102黄演040108杨文丽第1页 高分子降解性概念高分子降解性概念降解性概念(生物降解塑料概念)(生物)降解塑料是在特定环境条件下,其化学结构发生显著改变并造成一些性能下降能被生物体侵蚀或代谢而降解材料。第2页 降解过程降解过程生物化学作用生物化学作用 1 1)高分子材料表面被微生物黏附,微生物黏附高分子材料表面被微生物黏附,微生物黏附表面方式受高分子材料表面张力表面结构多孔性温表面方式受高分子材料表面张力表面结构多孔性温度和湿度等环境影响。度和湿度等环境影响。2 2)高分子在微生物分泌酶作用下,经过水解和高分子在微生物分泌酶作用下,经过水解和氧化反
2、应将高分子断裂成为低相对分子质量碎片。氧化反应将高分子断裂成为低相对分子质量碎片。3 3)微生物吸收或消耗碎片普通相对分子质量低微生物吸收或消耗碎片普通相对分子质量低于于500500,经过代谢最终形成,经过代谢最终形成CO2CO2、H2OH2O等。等。生物物理作用生物物理作用 微生物侵蚀高分子后因为细胞增大致使高分微生物侵蚀高分子后因为细胞增大致使高分子材料发生机械性破坏。子材料发生机械性破坏。第3页降解高分子材料分类降解高分子材料分类光降解高分子光生物降解高分子水降解高分子生物降解高分子按降解机理分类第4页生物降解高分子生物降解高分子完全生物降解高分子完全生物降解高分子(biodegrada
3、ble)(biodegradable)完全生物降解高分子指在微生物作用下,在一定完全生物降解高分子指在微生物作用下,在一定时间内完全分解为时间内完全分解为CO2CO2和和H2OH2O化合物。如聚羟化合物。如聚羟基丁酸酯(基丁酸酯(PHBPHB),聚环己内酯(),聚环己内酯(PCLPCL)。)。生物破坏性高分子生物破坏性高分子(biodestructible or(biodestructible or biodisintegrable)biodisintegrable)指在微生物作用下,高分子仅能被分解为散乱碎指在微生物作用下,高分子仅能被分解为散乱碎片。如淀粉添加聚苯乙烯(片。如淀粉添加聚苯乙
4、烯(PSPS)、聚烯烃。)、聚烯烃。第5页()()化学合成完全生物降解塑料化学合成完全生物降解塑料 选择适宜单体和催化体系,经化学合成方法制得可选择适宜单体和催化体系,经化学合成方法制得可生物降解塑料,在这些塑料中,脂肪族聚酯、聚乙烯醇生物降解塑料,在这些塑料中,脂肪族聚酯、聚乙烯醇(PVAPVA)和聚乙二醇等是代表产物。人们利用这些塑料)和聚乙二醇等是代表产物。人们利用这些塑料易生物降解特征对其进行深入、广泛研究与开发。其中易生物降解特征对其进行深入、广泛研究与开发。其中对脂肪族聚酯研究尤为引人注目。对脂肪族聚酯研究尤为引人注目。脂肪族聚酯能够被脂肪酶水解成小分子,然后再深脂肪族聚酯能够被脂
5、肪酶水解成小分子,然后再深入被微生物同化。在众多脂肪族聚酯中,聚已内酯入被微生物同化。在众多脂肪族聚酯中,聚已内酯(PCLPCL)应用较广。)应用较广。()()天然完全可生物降解高分子天然完全可生物降解高分子()()用生物发酵技术合成完全生物降解塑料用生物发酵技术合成完全生物降解塑料 微生物在新陈代谢过程中,在合成蛋白质、核酸和微生物在新陈代谢过程中,在合成蛋白质、核酸和多糖等大分子物质同时多糖等大分子物质同时,在细胞内还贮存聚酯在细胞内还贮存聚酯聚聚b-b-羟羟基丁酸酯(基丁酸酯(PHBPHB)。这是一个塑料样可生物降解高分子)。这是一个塑料样可生物降解高分子材料。材料。第6页 生物破坏性塑
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