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    慧聪网塑料讯：生物降解塑料是21世纪末的一种新型材料。生物降解塑料是指塑料在完成使用功能后，在自然环境中微生物的作用下引起断链导致矿化，最终以小分子的形式进入自然界。GB/18006.1-1999《一次性可降解餐饮具通用技术条件》中对生物降解性材料的定义是“可在自然环境微生物(细菌、霉菌、藻类)酶作用下，发生生物化学反应，因其外观霉变到内在质量变化，最终形成二氧化碳和水的材料。生物降解塑料可由可再生资源(如淀粉、纤维素)为原料制备，也可通过微生物合成由小分子制备或由石油基为原料制备。

    本文综述了近年来国内外研究广泛的合成类生物降解塑料(聚乳酸(PLA)、聚羟烷基酯(PHA)、聚ε-己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚乙烯醇及其共聚物(PVA))和淀粉类生物降解塑料的研究现状，并探讨了存在的问题。

    1合成类生物降解塑料

    1.1PLA

    PLA的结构式为-[-C-CH-O-]n-，是线型脂肪族热塑性聚酯，聚合单体为乳酸或乳酸的二聚体(丙交酯)。近年来由于环保的要求及发酵法生产技术的进步，乳酸已主要采用发酵法生产。发酵法生产乳酸可用的原料很多，如天然多糖(如淀粉、纤维素等)和一些可利用的工业生产废弃物。因此，发酵法生产乳酸不仅节省了不可再生的石油资源、降低了成本，还提高了PLA的市场竞争力。

    PLA的合成方法主要采用直接聚合法、开环聚合法、共聚法和扩链聚合法等。目前采用较多的是开环聚合法，该法可得到相对分子质量大、机械强度高的聚合物。PLA是一种等规立构聚合物，其中主链的立体化学结构可在PLA聚合过程中通过调节D型与L型乳酸单体的配比形成无规或嵌段立构聚合物，而相对分子质量可通过直接添加含有羟基的化合物(如乳酸、水、醇等)来控制。此外，通过控制PLA的立体化学结构，可精确控制材料的结晶度、结晶速率、机械性能及加工温度，还可间接控制聚合物的降解速率。相对分子质量大的PLA是无色的，具有较高的强度和模量，性能与聚苯乙烯相似。

    PLA除具有较高的强度和模量外，还具有良好的生物相容性和生物降解性，其降解产物能参与人体的新陈代谢，且性能可在大范围内通过与其他单体共聚得到调节，当前在生物降解医用材料领域中最受重视和应用，可作为医用缝合线、药物缓释材料、骨固定及修复材料等。由于PLA的玻璃化转变温度(Tg)高于室温，因此在Tg以下，PLA表现出类似玻璃的脆性，具有较高的拉伸强度、压缩模量，质硬但韧性较差，缺乏柔性和弹性；在Tg以上，PLA则呈现较大的回弹性、柔韧性和冲击强度。此外，PLA的化学结构缺乏反应性官能团，也不具有亲水性，需控制降解速率，对气体、水等小分子的阻隔能力都较差，这些都制约了PLA在纺织、塑料包装和其他领域的应用。特别是作为包装材料，除应具备较低的价格外，还必须具备较好的柔韧性和抗渗透性。因此，必须对PLA进行改性，提高其性能，以扩大应用范围。

    近年来在PLA共聚改性方面的研究较多，可分为化学改性和物理改性两大类，化学改性可通过将PLA与其他聚合物单体共聚，或接枝含有活性官能团的小分子，还可使用交联等手段降低PLA分子链的规整度和结晶度，以提高PLA的柔性和弹性；同时可改进PLA的降解性能、亲水性及力学性能，获得低成本产品，从而更好地满足在医学领域或环保方面的需求。