第三组：请为降解花木移植容器的生产选择合适的高分子材料

1、五种降解高分子材料的分析、选择、改性 项目28 工程28的六组任务第一组：请为农用降解塑料薄膜的生产选择适宜的高分子材料；第二组：请为降解包装容器的生产选择适宜的高分子材料；第三组：请为降解花木移植容器的生产选择适宜的高分子材料；第四组：请为降解手术材料的生产选择适宜的高分子材料；第五组：请为降解药物外壳的生产选择适宜的高分子材料 教学目的通过对工程28 所涉及到五种降解高分子材料的分析、选择、改性的整个实施过程，使学生进一步了解并掌握完成一个完整工程的每个细节，初步形成实施每个细节过程的能力，最终到达根据产品需要对高分子材料进行合理分析、合理选择、合理改性的总能力；进而结合学生所选择出来的材

2、料从理论上归纳、总结与高分子物理的研究对象直接相关的结构与性能的关系；同时在完成工程过程中对课程整体方案所规定的拓展能力进行初步的锻炼。能力技能目标能根据降解高分子的不同用途要求，合理的选择高分子材料；并能合理的分析所选择材料的结构、性能；如果不能直接选择到适宜材料时，能 提出合理的改进意见与方案。知识目标被选用的高分子材料的主要结构特征、主要性能及应用范围。其中第28个工程重点学习高聚物的降解性能的知识。素质目标初步建立良好的学习方法；资料收集的方法；处理问题的方法；团队合作的意识；用户至上的意识；平安环保意识；表述与合理辩白能力。参考资料潘文群, 高分子材料分析与测试. 化学工业出版社 2

3、005；戚亚光, 高分子材料改性.化学工业出版社 ,2005；聂垣凯,橡胶材料与配方, 化学工业出版社, 2004；王文广 , 塑料材料的选用.化学工业出版社, 2002；高俊刚, 高分子材料.化学工业出版社, 2002；桑永, 塑料材料与配方.化学工业出版社, 20011、降解塑料的概况降解类塑料是指在完成使用寿命后可自动分解成为小分子化合物的一类高分子材料。按导致降解的外界因素不同，可将降解类塑料分成生物降解和光降解两类。生物降解塑料是在自然界中存在的微生物如细菌、霉菌和藻类等的作用下，能被降解为小分子化合物的一类塑料；光降解塑料是指暴露于阳光或其他强光源下时，可以被降解为小分子化合物的一

4、类塑料。按降解程度不同，可将塑料分为完全降解塑料和非完全降解塑料两类。完全降解塑料是指在完成使用寿命后。可全局部解成小分子化合物，并被周围环境所吸收的一类塑料；非完全降解塑料是指在完成使用寿命后，只能局部分解成小分子化合物，其他只能破碎成小片高分子聚合物的一类塑料。一个标准的降解类塑料应具有如下特点。诱导期固定并且长短适当，即开始降解时间可以控制，这样可以保证塑料在加工、贮存及使用时不发生降解。降解速度快，这样可以使塑料制品在完成使用寿命后，可迅速降解为小分子物质。加工性能好，一般纯降解塑料加工性能都不好，难于用通用塑料加工方法加工，因此，需要对其进行加工改性。具有一定的强度，常用的天然降解材

5、料强度都不太高，而且在润湿条件下会更低，因此，需要进行增强改性。本钱低，天然降解树脂的价格往往都很高，难以普及使用，因此，必须降低其本钱。目前已开发的降解性塑料主要有如下三类。天然高分子聚合物，如淀粉、纤维素、壳聚糖、蛋白质等；它们具有优异的生物降解性能，但由于其不具有可塑性，因而难以加工成制品。一般需将天然高分子材料与可塑性材料共混以改善其加工性能。微生物合成聚合物，已开发的微生物合成聚酯类生物降解塑料种类有：聚 3-羟基丁二酸酯 (PHB)、聚 3-羟基戊二酸酯 (PHV)、聚 3-羟基丁二酸酯/3-羟基戊二酸酯共聚物(P3HB/4HV)、聚 3-羟基丁二酸酯/4-羟基丁二酸酯 (P3HB

6、/4HB)、聚丙交酯 (聚乳酸、PLA)、聚乙交酯 (聚乙羟基乙酸酯醋、PGA)、聚乙丙交酯 (PLGA)，其中以 PHB 和 PLA 最为常用。合成降解高分子材料，如 PCL、PVA 及聚琥珀丁二酯(PBS)等。2、降解塑料的选用降解塑料的用途很广泛，主要集中在如下几个方面。(1)农用塑料薄膜 尤其是农用地膜，因为其厚度十分薄，只有 0.1m 以下，它废弃于农田中，十分难于回收。埋于土中的废农膜影响土壤的透气性及水分的流动性，从而给次年农业造成减产，这种现象也被形象地称为“白色污染。农用降解类制品可用生物降解类、光降解类和生物光降解类塑料，最好为完全降解类塑料，降解后的小分子化合物为土壤吸收

7、并成为土壤的肥料。但由于受加工性能、制品强度和本钱等因素制约，只能用通用类塑料参加淀粉、光敏剂等促降解助剂，赋予其非完全降解性能。下面举几个农用降解塑料薄膜的参考配方。 LDPE/LDPE(1:1) 35 份 ，植物油 1.5 份，玉米淀粉(水含量(14%) 45 份，促降剂 0.2 份，EAA 6 份，可逆交联剂 1.5 份，甘油 8 份， NaOH(10%水溶%) 0.1 份，硬脂酸 3 份。注：1、EAA 及可逆交联剂可提高淀粉与PE 相容性；2、甘油及植物油为增塑剂；3、土促降剂由催化剂A、助催化剂以及抗氧剂三局部组成，其中抗氧剂可控制诱导期长短。此配方的降解性为 160d 失重 50

8、%。 LDPE 70%，淀粉 20%，APE 10%。此配方产品的拉伸强度为 。 LDPE 50份， 淀粉 30份，EAA 10份，甘油 10份。 LLDPE l00 份，-二酮化物 份，CaSt 0.5 份，二氯乙烷(溶剂) 100 份。此配方生产薄膜的脆化时间为2 天。注：二氯乙烷溶剂起辅助作用，帮助件-二酮与LDPE 两者相溶，用后即除去。(2)包装容器 各类包装用塑料袋、塑料瓶、快餐饭盒等吸塑制品等，在完成其使用寿命后，往往被遗弃于田野、公园及海洋中，造成严重污染和生态破坏。如丢弃于海洋中的废弃塑料，会影响海洋生物的生态环境。包装容器类同降解塑料可为完全或非完全降解材料。由于受本钱的限

9、制，非完全降解塑料为通用塑料参加降解助剂，完全降解塑料为天然高分子材料共混塑性材料。下面介绍儿例具体配方。 马铃薯淀粉 83%90%，甘油 3%15%，纤维素 7%11%。此配方为完全降解塑料，具有一定塑性，可制成快餐盒。 废植物粉(纸、稻草等) 120，甘油 50，65%商品直链淀粉 70， 水 10，聚乙烯醇 10 ，HSt 2。(3)花木移植材料 用降解塑料制成的花木移植材料，在 进行花木移植时，可 以保持其根部的原始形态，提高移植成活率，消灭或缩短缓苗期。花木移植用降解材料应为完全生物降解类塑料。用生物降解类塑料原因为花木移植材料埋于地下，不受光的作用，因此不能用光降解类塑料。用完全降

10、解类塑料的原因为保证花木根布全部扎人土中。对于高档花木而言，可选用PHB、PLA 等合成类降解塑料。对于低档花木而言，只能选用改性天然高分子材料，具体配方可参见 (2)包装材料容器局部。(4)手术材料 用降解塑料制成的手术缝合线，在伤口愈合后，可以自动降解为人体可吸收的小分子物质，免除患者拆线的痛苦，又可减小伤口疤痕。用降解塑料制成的伤口粘合剂，更会使伤口不留疤痕。尤其人体内脏术后缝合线，因不能进行拆线处理，只能用生物降解类手术缝合线。手术用降解塑料材料应为完全生物降解塑料，常用改性天然高分子材料、合成降解聚合物等。如用PHB、PLA 制成外科手术缝合线，用于眼科手术中，可无需拆线工作。(5)药物外壳 用降解塑料制成的缓释药物外壳，待药物在人体内全部释放后，可自动降解为人体有益的小分子物质，为人体所吸收。药物外壳用降解材料应为完全生物降解类塑料材料，如改性天然高分子材料和合成降解聚合物等。在矫正外科手术中，PHB 塑料作为药物基质被植入人体内，以控制药物的释放；当药物释放完毕后，PHB在人体内自然降解，最终产品为3-羟基丁酸，在人体血液中它为一普通的代谢物，不会给人体带来任何副作用。工程28的总结局部聚乳酸类工程28的总结局部聚羟基烷酸酯脂肪族芳香族共聚酯PET降解淀粉可降解工程28的总结局部08年奥运会用降解材