可生物降解高分子材料的相关研究进展

滕 琴

（西北民族大学 甘肃 兰州 730124）

1 引言

随着经济社会的不断发展及人们环境保护意识的不断提高，高分子材料的使用成为衡量一个国家或地区生活水平及工业化水平的重要指标。同时，随着科学技术的不断进步，高分子材料的使用范围越来越广泛，对人们的日常生活、工作产生的影响也不容忽视。高分子材料的使用，一方面提高了人们的生活质量，但由于这种材料会对环境造成一定的污染，使得人们不得不对该种材料的使用产生一定的担忧。同时，大量高分子材料的使用，也造成了一定的资源浪费。基于以上情况，人们不得不加强对高分子材料的处理能力，减小其对环境带来的破坏。

2 我国处理高分子材料的现状

我国对塑料垃圾的处理方式还比较单一，处理途径也非常有限；同时，对于处理后产生的二次污染，仍没有得到有效的解决。实际上，我国处理方式还主要是填埋、焚烧及回收利用这几种。其中，填埋及焚烧都会对环境造成一定的污染，而回收利用取得的成效明显较低。因此，必须从原材料进行研究，找出对环境污染较低的材料，作为塑料产品的原材料，彻底解决高分子材料的环境污染问题。

3 生物降解高分子材料的原理

事实上，生物降解高分子材料在降解的过程中，并不需要特定的环境，不需要水、光与热等条件，其反应的发生只需通过微生物作用，就能够产生一系列的物理化学反应，并最后生成水域二氧化碳[1]。同时，其发生讲解反应后产生的物质也能够被环境完全吸收，且没有污染，不会对人类的身体健康产生威胁。

4 生物降解高分子材料的种类

4.1 微生物生产高分子材料

高分子材料可以通过微生物的发酵获取，比较有代表性的要数聚羟丁酸酯，这种物质具有较高的生物分解能力。但是，这种材料的生产成本也较高，在实际生产制作中使用的频率并不高。总之，在使用微生物生产的高分子材料的过程中，在不断研发新型材料的同时，也应尽量减少制造成本，是今后研发的主要方向。

4.2 合成高分子材料

目前，市场上比较常用的合成高分子材料主要有聚乙烯醇、聚已内脂等。其中，聚乙烯醇主要被应用于医学领域；聚已内脂主要被作为产品的制造过程中。我国关于合成高分子材料的研究比较少，相关领域的知识体系仍不是非常完善[2]。因此，国家有关部门必须联合企业，进一步研究合成高分子材料的研制过程及使用途径。

4.3 天然高分子材料

现阶段市场上的天然高分子材料主要有纤维素、淀粉基单宁、树皮做成的塑料产品等。这些天然高分子材料能够在使用后被很好的讲解，对环境造成的污染几乎微乎其微。因此，国内外相关领域的学者正积极研究关于天然高分子材料的使用问题。此外，天然高分子材料还具有透气性等方面的优点，适合被用于很多领域中。

5 生物降解高分子材料的应用前景

5.1 在水域环境中的应用

有关数据表明，污染水环境的主要污染物有废弃的渔网、渔船以及保温鱼箱等，这些废弃物中都含有不同程度的聚苯乙烯。同时，由于水环境中的废弃物回收工作实施起来比较困难，废弃物治理工作难度较大。基于此，水环境受到的影响也比较大，造成的危害性也较高。在使用生物崩解性的降解材料后，也有很大可能性造成水体的二次污染，对渔网等废弃物的降解性要求比较高。目前，渔民使用的渔网或鱼线材料一般为尼龙、聚酯及聚乙烯等材料制成的产品[3]。其中，尼龙是人们使用最多的产品；而聚乙烯的价格相对较高，但由于其材质的强度较高，也被人民广泛使用；聚酯是今年来新出现的生物降解材料，正逐渐被更多的人所使用。

5.2 在制造容器包装材料中的应用

通常情况下，用于容器包装制造中使用的材料为聚乙烯、聚丙烯及发泡聚苯乙烯等，这中容器包装材料一般为一次性使用的商品，经常出现在人们的视野中，也是造成环境污染的主要元凶。鉴于这种情况，人们逐渐开始采用一些可以被降解的材料，来替代这些污染程度较大的包装商品。目前，已经研制出了可以降解的包装产品，能够在成为废弃物后，与垃圾一起被降解成肥料，供作物的生长使用。同时，在商品包装领域，也已经研制出了添加淀粉、生物降解剂等添加剂的材料，在不影响食品营养的同时，起到保护食品的作用[4]。简言之，生物降解保障材料已经被广泛应用于食品的包装中，并取得了良好的使用效果。

5.3 在玩具及体育器械中的应用

事实上，儿童使用的大部分玩具都是用塑料制成的，而废弃的玩具在实际回收过程中会存在较大的困难。目前，市场上有一种能够在60℃下展示出延展性的树脂材料，技术人员可以根据这一特性，将其制作成各种形状的玩具，例如：装饰品、文具等；而当这种材料遇冷后，又会具有一定的硬度，使其能够包吃住固定的形状，待其预热后，又会变软，重新进行制作。近几年，一些材料研究人员又研制出了强度高、弯曲性能强的聚酰胺材料，被应用于一些体育器械的生产中，例如：滑雪杖。

5.4 在医学领域中的应用

高分子材料不仅在人们的日常生活中被广泛应用，在医学领域中也得到了大力发展。实际上，很多年前，医学领域中就利用高分子材料作为修复人体器官的材料，或是将其用于控制药物吸收的载体，将其短时间内植入人的体内，帮助医护人员治疗一些疾病。目前，生物降解高分子材料已经对人们的身体健康产生非常积极额作用，对心脏病、青光眼、抗癌及高血压等疾病，作为药物输送到人体内的载体，具有很好的效果。

6 结语

通过本文的论述，分析了我国目前高分子材料的应用现状，并对高分子材料的种类及其应用前景等方面进行了分析。进入二十一世纪后，人们面临的环境污染问题及能源紧缺问题越来越严重，大量高分子材料的使用对生态环境与能源的使用都带来了一定的负面影响。基于此，具有环保功效的新型环保材料，成为人们今后的主要研发方向。同时，使用环保性能的高分子材料，也能够进一步提高人们的生活质量。总之，希望通过相关领域技术人员的不断努力，能够为生物降解材料提供更好的发展空间，促进我国经济社会的进一步发展。

[1]李闯.可生物降解高分子材料的分类及应用研究[J].橡塑技术与装备，2016，42(14)：62-63.

[2]李延垒.生物降解高分子材料分析及应用研究[J].化工管理，2016，27(16)：85-86.

[3]曾少华，申明霞，段鹏鹏，等.可生物降解高分子材料的研究与进展[J].粘接，2015，36(01)：72-76.

[4]崔西华，王婷婷，姚甲彬，等.生物降解高分子材料及其生物降解能力评价方法研究进展[J].化工新型材料，2014，42(07)：3-5.