按來源，生物可降解高分子材料可分爲天然高分子和人工合成高分子兩大類，下面是小編蒐集整理的一篇探究可降解高分子材料應用的論文範文，供大家閱讀參考。
摘要：我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列，每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以儘量減少對人類及環境的污染。本文探討了生物可降解高分子材料現階段的開發應用情況。
關鍵詞：高分子材料;可降解;生物
生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細菌、黴菌及藻類作用下，可完全降解爲低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持乾燥，不需避光，應用範圍廣，可用於地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3 種方式： 生物的細胞增長使物質發生機械性破壞; 微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。
一、生物可降解高分子材料概念及降解機理
生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞;微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認爲，高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，透過水解切斷高分子鏈，生成分子量小於500的小分子量的化合物;然後，降解的生成物被微生物攝入人體內，經過種種的代謝路線，合成爲微生物體物或轉化爲微生物活動的能量，最終都轉化爲水和二氧化碳。
因此，生物可降解並非單一機理，而是一個複雜的生物物理、生物化學協同作用，相互促進的物理化學過程。到目前爲止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內的降解還被描述爲生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。
二、生物可降解高分子材料的類型
按來源，生物可降解高分子材料可分爲天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分爲如下幾種類型。
1.微生物生產型。透過微生物合成的高分子物質。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用於製造不污染環境的.生物可降解塑料。如英國ICI 公司生產的“Biopol”產品。
2.合成高分子型。脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(PET) 和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 製成一定結構的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
3.天然高分子型。然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨製成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質製得的脫乙酰基多糖等共混製得。
4.摻合型。在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產品具有相當程度的生物可降解性，這就製成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。
三、生物可降解高分子材料的開發
傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。
1.天然高分子的改造法。透過化學修飾和共混等方法，對自然界中存在大量的多糖類高分子，如澱粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產量小，限制了它們的應用。
2.化學合成法。模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發製備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻，副產品多，工藝複雜，成本較高。
3.微生物發酵法。許多生物能以某些有機物爲碳源，透過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難，且仍有一些副產品。生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成。
四、生物可降解高分子材料的應用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：(1)利用其生物可降解性，解決環境污染問題，以保證人類生存環境的可持續發展。通常，對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性，用作生物醫用材料。目前，我國一年約生產3000 多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片，而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑製造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基澱粉鈉等。
參考文獻：
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