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生物材料的发展现状范文

发布时间:2023-12-13 15:15:41

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生物材料的发展现状

篇1

1. 镁合金生物材料的研究现状

镁及其合金可用做可降解生物材料,但是其高的腐蚀速率是一个焦点问题。H,Wang等用三种不同手段加工出来的AZ31在Hank模拟体液中浸泡1、2、5、10、15、20天,然后称重,用光学显微镜观察形貌,用TEM观察显微结构,结果表明,通过机械处理,AZ31在Hank溶液中生物降解速率明显降低。德国汉诺威尔大学F·Witte 等人对AZ31、AZ91、WE43、LAE442进行了在活猪体内植入试验,研究了不同可降解镁合金在骨环境中界面降解机制及合金降解速率,得到镁合金的降解取决于合金元素,植入的四种合金都与骨结合良好,并且得到镁离子对骨生长有诱导作用,只是合金降解过快,导致皮下产生氢气气泡;香港城市大学研究了AZ63在模拟体液中的降解情况,并研究热处理对降解情况的对比,通过比较得出,430℃在空气中保存24小时T4处理后,合金的降解速率是铸态合金的1/2[21];北京大学郑玉峰系统研究了Mg-1x(x为Zn、Mn、Al、Si、Ag、Zr、Y、ln)二元合金的组织性能、力学性能、耐腐蚀性能、细胞毒性、血液相容性,通过研究得到,添加Al,Si, Sn,Zn或Zr元素能改善合金的力学性能,添加Al, In, Mn, Zn,或 Zr元素能降低合金在模拟体液和汉克斯溶液中的腐蚀速率,Si和Y合金元素却加速了合金的腐蚀[23-24]等等。目前通过动物实验等,正在推进镁合金作为生物医用材料的应用。

2. 镁合金生物材料的发展趋势

迄今为止,被详细研究过的生物材料已有一千多种,医学临床上广泛使用的也有几十种,涉及到材料学的各个领域。目前生物医学材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、耐腐蚀、持久性更好的多用途生物医学材料。其发展趋势必然要求:

(1)提高生物医学材料的组织相容性,增加材料与活体组织之间相互容纳的程度,避免材料周围组织的局部反应;

(2)金属材料在生物医用材料中的应用将越来越广泛,金属生物医学材料的应用已有较长的历史,随着科学技术的发展和外科医疗水平的提高,先后开发了不锈钢、钴合金、工业纯钛及钛合金等一系列金属生物医学材料;

(3) 生物医学材料的治疗特性增强,生物医学材料的发展不仅局限于作为人体相应器官的假体和代用品,利用多种学科的交叉研制具有治疗特性的生物医学材料也是未来的重要方向;

(4) 具有多种特殊功能生物材料的研制和应用,对合金进行深加工,使其具备多种功能,满足不同情况的需求,也是未来生物医用材料的发展趋势之一。

3. 镁合金生物材料研究意义及应用展望

镁及镁合金具有比强度和比刚度较高、生物可降解吸收性等特点,作为现有金属生物植入材料的新一代替代产品表现出巨大的优势与潜力,已经引起国内外越来越多研究者的关注,但由于人体环境的复杂性,这种新材料的研究还需一个长期过程。生物医用材料的研究与开发对国民经济和社会的发展具有极其重要的意义,生物医用材料具有很高的附加值,其每公斤达1200-150000美元,而建筑材料仅为0.1-1.2美元,宇航材料也仅100-1200美元。

随着人口老龄化和各类创伤的增加,近几年来生物医用材料和制品的市场一直保持20%左右的年增长率,发展态势已可以与信息和汽车产业在世界经济中的地位相比,正在成长为本世纪世界经济的一个支柱,对国民经济的发展有着不可忽视的重要作用。例如,随着人口老龄化和中青年创伤的增加,对生物医学材料和制品的需求持续增长。在我国,人口老龄化已成为社会问题,同时中、青年创伤高速增加,生物医学材料及制品存在着巨大的潜在市场,特别是随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,对生物医学材料和制品的需求急速增高。

因此对于我国发展医用金属材料是一个趋势。伴随着新型金属材料的研制和表面改性技术的采用,生物医用金属材料腐蚀研究又开辟了新的研究和发展空间;镁合金具有足够的强度,良好的生物相容性和体内可降解性,有望成为新型骨植入材料。但是它的力学性能不够,且耐蚀性较差;不含对人体有害元素的合金,其力学性能相对钛合金、不锈钢等医用合金强度低,不能用于承载部位;作为骨植入材料,其目的是维持骨折复位、重建后的稳定,因此从力学角度考虑要求其在骨组织完全愈合之前必须保持原有力学性能基本不变。

4. 结束语

可降解生物医用镁合金相对于传统金属医用材料来说,具有无可比拟的优越性,如作为骨内植物,可有效避免应力遮挡效应,并可避免骨折痊愈后二次手术给病人带来的痛苦和费用;作为心血管支架材料,可有效减少血管内膜增生、再狭窄、晚期血栓等问题。因此,被誉为“革命性的金属生物材料”而受到全球高度瞩目。

尽管目前已有动物体内及人体临床实验,然而绝大多数为商用镁合金,缺乏生物安全性。作为生物医用材料,在设计时必须考虑材料的生物安全性、强韧性、耐蚀性(特别是类似于均匀腐蚀降解方式)。因此,需要设计具有生物安全性、高强韧性、耐蚀性和腐蚀均匀性的新型生物医用镁合金;需要对其强韧性设计制备理论、在体内的降解代谢机制及体内降解产物的生物安全性、降解行为的可控性等方面进行系统深入的研究,进而为可降解生物医用镁合金的临床医学应用提供更加可靠的科学依据。上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心团队近年来在上述领域进行了一些有益的探索,并取得了令人鼓舞的进展。相信经过科研工作者的不断努力探索,可降解生物医用镁合金一定会有光明的应用前景,成为惠及人类健康的新型金属生物材料。

参考文献

[1] 李世谱. 生物医用材料导论M.武汉理工大学出版社. 2000:20–40.

篇2

化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一,同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中,无论是高校中还是化工企业中,都需要培养化工材料科学与工程的专业人才,创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题,以便于后期的工程技术研发。

1 化工材料科学与工程的发展现状分析

1.1 化工材料科学与工程的发展历程

化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中,逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中,材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求,各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植,从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代,基础科学与工程之间的相互渗透较差,固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起,材料科学与工程学能够实现交互,材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠,化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。

1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展

化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容,该门学科经过多变的研究与演变,衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例,与化工材料科学与工程相关的专业课程有:地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深,将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料,材料教学内容逐渐扩大,应用到社会建设中的诸多领域中。目前,我国重点高校相继设立材料科学与工程学院,针对于化工方面的教学改革,在原设置专业的基础上,补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限,加强专业间的渗透和联系,教学内容实现了更新。截止至2003年7月份,具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。

2 化工材料科学与工程的发展趋势

2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养

化工材料科学与工程的发展,以来社会化工企业的技术研发还远远不够,为了更好的促进化工材料科学的发展,在未来的科技社会中,化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用,需要在高校中培养优秀的材料科学人才,与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格,一方面需要学生具有较好的结构力学基础,另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究,以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才,是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发,保障化工材料领域更新[3]。

2.2 化工新材料的研发

在科技信息不断发展的当今社会中,对于化工材料的研发技术越来越先进,我国化工材料科学与工程的未来发展,需要与科技信息技术相互融合,研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上,为人们的生活提供更多的便利。

2.2.1 纤维材料

化工新材料“十三五”发展规划在即,很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料,在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比,在质量上更加的轻便,在性能上的更加的好,在功能上更加的强大,附加值更加的高。那么何为化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料,这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛,同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出,全球纤产量在近十年内的长幅为3%,而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%,也就是说,在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。

2.2.2 聚酰亚胺

有机高分子材料也是化工新材料的另一类,与传统的高分子材料相比,聚酰亚胺的综合性比较强,特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上,耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下,103赫下介电常数为4.0;在化学性质上,聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其在微电子领域发挥着重要的作用。

3 结语

综上所述,化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容,提升对于化工材料科学与工程的研发,能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,与社会发展趋势相互结合,研究其在未来的发展方向。在未来,需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养,鼓励化工新材料的研发,实现科技创造未来。

参考文献:

[1]刘海定,汤爱涛,潘复生,左汝林.材料科学数据库的研究现状及其发展趋势[J].材料报,2004,09:5-7.

篇3

随着纳米技术的广泛运用,已经延伸到社会中的各个领域。目前已经研究出的纳米电子技术产品多种多样,这些纳米技术的产品不但性能优良,最主要的是功能奇特。但是值得注意的是科学家对于纳米电子技术的研究还不够深入,那么以后的还需要从新型电子元器件以及碳纳米管等方向入手进一步研发。

1 纳米电子技术的发展现状

1.1 纳米电子材料的应用

现阶段纳米材料主要有纳米半导体材料、纳米硅薄膜以及纳米硅材料等类型。在这些纳米电子材料中,可以说纳米硅材料最有发展前景,同时还符合当前社会对于电子技术的实际需求。通过对纳米硅材料与其他纳米电子材料进行比较后,可以看出纳米硅材料具有以下特点:首先,纳米硅材料在不断研发的背景下其成本处于逐渐降低的趋势,其次,该材料还具有能耗低、准确性高以及不易受外界影响的特点。最后,由于纳米硅材料中分子与分子所存在的距离较小,因此可以一定程度的提升纳米电子材料的反映速度,最终达到提升工作效率的目标。

1.2 纳米电子元件的应用

可以说纳米电子元件是以集成元件以及超大规模集成元件为基础的。其具体研发历程是在上个世纪50年代美国研究者对集成电路进行研发之后而开始的,然后经过多年的发展后逐渐从中型、大型转变为超大型的集成电路和特大类型的集成电路。在此背景下,其纳米电子元件的尺寸越来越小,现阶段的电子元件尺寸在0.1到100nm范围之内。

1.3 应用于现代医学领域

特别是在纳米技术的不断发展过程中,其纳米电子技术逐渐应用到医学的领域。可以说在医学治疗的过程中,可以利用纳米电子技术的特点在细微部分的检测与观察方面。在普通显微镜无法观测的物品可以通过纳米电子技术进一步剖析。与此同时,还可以将电化学的信息检测流程中融入纳米传感器的方式对生化反应进行诊断。同时,在纳米电子技术不断发展的背景下,产生了很多方面的高科技医学产品,例如伽马刀、螺旋CT以及MRI等。可以说生物医学以及电子学的融合对于纳米电子技术的发展具有重要的意义,纳米电子技术在生物医学的电子设备集成化具有很大的发展空间,在未来的发展中,可以将纳米电子元件的尺寸控制在分子与原子的大小之间,进而就会将微小生物体的研究带到一个新的领域。

2 纳米电子技术的发展趋势

通过对纳米电子技术的发展现状进行分析后可以看出纳米电子技术在未来发展具有很大的空间,对此主要可以从新型电子元器件、石墨烯以及碳纳米管等方向入手。

2.1 新型电子元器件

对纳米电子技术的当前模式分析后,可以断定在未来十年内必然会经过飞速发展的历程。特别是当前市场对于新型电子元器件的需求逐渐增多的背景下,还需要根据实际需求来对新型电子元器件进行扩展与完善。对此,可以从单电子器件、共振隧穿电子器件、纳米场效应晶体管、纳米尺度MOS器件、分子电子器件、自旋量子器件、单原子开关等新型信息器件的方向入手,在保证了纳米电子技术朝着良好的方向发展的同时,还可以延续摩尔定律以及CMOS的研究成果。

2.2 碳纳米管

可以说碳纳米管是纳米电子技术的发展重要方式,碳纳米管的本质是一种一维的纳米材料,其最大的特点是具有重量轻以及完美六边形的结构。因此在实际的运用中,碳纳米管具有良好的传热性能、光学性能、导电性能、力学性能以及储氢性能等。与此同时,碳纳米管在纳米电子方面具有重要的作用,并作为现阶段晶体管中主要的材料,对此有效的碳纳米管可以对集成电路的效率进行提升。

2.3 忆阻器

所谓忆阻器就是就是经过了继电阻器、电容器以及电感元件发展之后而发展的一种模式。并且忆阻器是模拟信号的方式来对非线性动态纳米元件而组成的具有交叉开关模式的纳米电子技术。忆阻器的属性不但与CMOS类似,更主要的是其具有功率低、体积小以及不受外界因素影响的特点,进而在未来的发展中可以有效的代替硅芯片等材料。

2.4 石墨烯

同时,石墨烯作为新型的纳米材料来说,不但具有超薄的特征,最主要的是其质地还是非常坚硬的。并且在正常状态下石墨烯电子的传输速度要比其他类型的纳米电子材料快,正是由于多方面的因素使得对于石墨烯的研究具有重要的意义。石墨烯和其他导体具有很大的区别,进而在碰撞的过程中其能量不会有损失。在对石墨烯的未来进行研究与设想后,根据专家预计在10年后可成功研制性能优异的石墨烯类型的导体材料与晶体管。

2.5 纳米生物电子

最后,纳米电子技术还可以与生物技术进行有效的融合,也可以认为纳米生物电子是以多个领域为核心共同建设的。在对纳米电子技术带入生物领域的过程中,利用纳米电子技术的自身特点可以制造出关于纳米机器以及附属的纳米生物医用的材料产品等,进而可以在医学领域中取得一定的成果,最终达到为人类健康做出巨大贡献的目标。

3 结束语

总之,在电子科学不断发展的背景下,其纳米电子技术的发展越来越受到国际的重视。通过对纳米电子技术的应用现状进行分析后,可以发现其应用的领域越来越广泛,也就是说纳米电子技术完全融入到我们日常生活当中指日可待。通过采用纳米电子技术可以实现一种高效、科学而环保的生物材料、电子晶体管以及医学设备等,最终达到改善人们的生活现状的目标,让人们切切实实地体验纳米时代。

参考文献

[1]叶原丰,王淮庆,郝凌云.碳纳米管在电子器件中的应用[J].金陵科技学院学报,2010(02).

[2]许高斌,陈兴,周琪,王鹏. 碳纳米管场效应晶体管设计与应用[J].电子测量与仪器学报,2010(10).

[3]余巧书.纳米电子技术的发展现状与未来展望[J].电子世界,2012(12).

[4]刘长利,沈雪石,张学骜,刘书雷.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术,2011(10).

篇4

随着高分子材料应用范围的不断拓展,作为一名高中学生,还是应该对高分子材料的发展现状以及应用趋势有一定的了解,这样才能够对未来的生活与工作起到一定的铺垫作用。

一、高分子材料含义与发展现状

(一)高分子材料

高分子材料指的是多个重复单元共价连接,分子量很大一类的分子从而组成了相关的聚合物,并且还具有一定的粘弹性。现阶段,高分子材料正逐渐朝着高功能化、复合化、高性能化等方向不断发展。因此,我国高分子材料需要在通用性进一步开发的基础上,偏向于高分子材料品种、技术水平以及生产的重点发展,这样才能够促进市场的发展需求[1]。

(二)发展现状

为了满足汽车工业、家用电器、电子信息等多个领域的需求,高分子材料重点发展主要是:第一,高性能化,如耐热性、高机械性、耐腐蚀性以及耐久性等方面。第二,高功能化,如生物学、光学、力学等多种功能。第三,复合化。如复合材料,通常是基于高性能结构的材料作为基本的符合材料组成。第四,智能化,如材料本身拥有一定的生物功能预知性,如识别能力、修复能力、反应能力等。

二、高分子材料应用趋势

(一)具有记忆的高分子材料

1.热响应型

室温以上的变形,室温形态固定,同时可以进行长期的存放,当温度再一次提升到特定,温度,制件也可以迅速恢复到初始状态。针对这一能力,主要是在电子通讯、科学实验、汽车保险杠、油田封井器等领域之中使用,具体如医用器械、热缩连接紧固件、光信息、座垫、泡沫塑料等。热响应型形状的记忆高分子形变温度很容易控制,并且制作相对渐变,目前是记忆高分子研究之中开发最为活跃的一个领域。尤其是形状记忆纤维的开发利用,有利于纺织业发展的推动。

2.电/磁响应型

属于热响应形状记忆功能高分子材料同具有一定导电性能的金属粉末、导电炭黑以及导电高分子等复合材料。当电流产生热量之后,就会提升材料的温度,导致形状恢复,不但拥有导电性能,同时也具有一定的形状记忆功能。一般来说,在电子集束管、电磁屏蔽材料等电子通讯以及仪器仪表等领域之中得到广泛的应用[2]。

3.光响应型

指的是将某一部分光感应变色的基团引入到高分子的主链以及侧链之中,一旦有紫外光照射,PCG就会出现光异构化反应,这样就会改变分子链状态,导致其宏观形态也出现相应的变化;当停止光照之后,PCG光构化反应就可以逆行,分子链会恢复到原本的状态。主要用于光记录材料、药物缓释剂、印刷材料等。

4.化学感应型

材料的周边介质性质的变化就可以将材料的变形以及形状恢复激发出来。其条件主要是PH值扁你话、相变反应、平衡离子置换等。这一类型的物质,还存在部分的皂化聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。这一材料主要是在“化学发动机”、蛋白质或者是酶的分离膜中广泛使用。

(二)水溶性高分子化合物

主要包含了水溶性的树脂和聚合物。属于一种拥有较强亲水性的高分子材料,在水中可以溶解成为溶液。在分子结构之中包含了阳离子、阴离子,极性非离子等亲水基团,这样就可以让高分子材料拥有性、分散性以及减磨性等多种性能。其主要的种类包含了:

第一,淀粉、动植物胶以及纤维素等天然性的水溶高分析。第二,人工合成水溶高分析,主要包含了离子型、非离子型以及缩合类等。

其物理性能包含了分子量、溶解度、絮凝作用、分散作用、减阻作用等。

溶解度指的是每一分溶剂之中,溶质溶解的平均值。一般来说,溶液之中的溶解溶质要多于平均值,这个时候就称之为过饱和溶液。所以,水溶性就是最重要的特性之一。分子量作为水溶性高分子的一大特性,其平均值就直接决定了高分子材料本身的性能。同时分子量分布,也会对分子量产生一定的影响。

分散作用指的是两相界面之中分散剂有序的排列,这样就可以确保分散体系本身的稳定性。水溶性高分子属于良好的分散剂,其本身具有疏水基团和亲水基团,本身也拥有一定的表面活性能。

当存在一定量的电解质,就会降低微粒的物理稳定性,将其聚集成为絮状,但是在振摇之后又能够均匀的分散,这样的作用就可以称之为絮凝作用。水溶性高分子本身拥有极性基团,可以吸附水中的固体离子,这样就能够形成絮凝团。增稠剂本身属于流变助剂,能够让低稠度的水性涂料增加粘稠度。

将高分子聚合物注入到流体之中,能够降低流动阻力,这样使用于降低流体流动阻力的化学剂就可以将其称之为减阻剂。

三、结束语

总而言之,随着科学技术的不断发展,也带动了高分子材料加工行业的不断发展,虽然目前国内的高分子材料的研究与应用还与发达国家存在一定的差距,但是相信在广大研究人员的努力下,我国高分子技术必定会发展的越来越迅速。作为高中生的我们,从现在开始,能够认识其作用,相信在未来发展中,也可以贡献自己的一份力。

篇5

塑料因其质量轻巧、取材容易、化学稳定性好、价格低廉以及用途广泛等优点与木材、水泥、钢铁并列为四大支柱材料,其用途已渗透至国民经济和人们日常生活的各个方面。近年来塑料工业发展迅猛,随着人民生活水平的提高,塑料用量也在迅猛增加,但因废弃塑料难于降解,由其引发的“白色污染”问题也越来越引起社会各界的广泛关注。另据有关环保人士称,我国仅包装用塑料每年用量已超过400万吨,每年仅涉及日常生活的消费快餐盒达60亿只,方便面碗50亿只,我国仅包装垃圾将以每年3%~5%的速度增长。由此可以看出,我国由此引发的环境问题将更加突出。因此,大力发展和推广可降解塑料制品对于环保节能和可持续发展将具有重大的现实意义。

一、可降解塑料的定义及其特点

可降解塑料是指在特定环境下,其化学结构发生变化,并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的材料。通过光或微生物,将塑料高分子链切碎为小分子,并最终转化为水和二氧化碳的过程,成为塑料的降解过程。按照降解机理分类,可降解塑料可分为光降解塑料、生物降解塑料和光、生物降解塑料。

可降解塑料的优点:(1)材料天然,无毒性,透气性能好;(2)任何废弃物处理方式对其进行处理(例如:焚化、掩埋、堆肥等),均不会对环境造成污染;(3)具有同以石油为基质的传统塑料材料的物理性能及使用方法,可以取代传统塑料材料;(4)可降解塑料丢弃后,经堆肥或掩埋处理可由微生物完全降解。

二、可降解塑料的研究发展现状及存在的问题

随着环境保护的全球化,世界各国对可降解塑料的研究均已成为其研究的热点之一。各国以光降解和生物降解机理为基础,进行了大量的基础研究,欧美、日韩等发达国家对生物可降解塑料的研究开发提供了大量的资金支持。欧美许多公司在生物降解包装材料的开发方面取得了显著的成绩,其产品已广泛应用于食品包装行业。英国超市已大量推广使用淀粉系列、聚乳酸系列可生物降解购物袋及食品包装袋,每年消费已达260亿个以上。

我国可降解塑料的研究始于20世纪70年代中期,起初研究的是光降解塑料,随后又开发出了生物降解塑料,之后又研究开发了光一生物双降解塑料。光降解塑料的研究最早,已有将近30年的历史,技术较为成熟,其产品广泛应用于农业以及包装方面。光降解塑料可分为合成型光降解塑料和添加型光降解塑料,合成型光降解塑料主要包括烯烃、一氧化碳以及烯酮单体的共聚物。添加型光降解塑料是通过添加光敏剂或光分解剂促进聚合物加快光降解,添加剂有羰基甲基酮类,金属化合物,含芳烃环结构物、过氧化物、卤化物和颜料等。生物降解塑料包括聚酯和多糖两大类,如淀粉、纤维素、半纤维素、甲壳素、木质素等天然物质都可被微生物完全降解。聚乳酸制品是典型的合成高分子生物降解塑料,其降解产物为水和二氧化碳,不会对环境造成二次污染,产品已在农业、食品、服装加工、医疗卫生等行业广泛应用。光一生物降解塑料兼具光降解塑料和生物降解塑料的优点,是一种理性的可降解塑料,我国研制开发的可降解地膜已基本达到了各方面的技术要求,并正在开发更广泛的应用领域。

目前,国内使用最多的可降解塑料是传统的塑料用品,如包装品、一次性用品等。目前国内已大力实施沙漠化治理、荒山绿化、固土工程等,一次性塑料用品的用量将大大提高,这对可降解塑料的生产是个良好的机遇。其发展也将广泛渗透至文具、玩具、日常用品、管道用品、医疗卫生等方面。尽管国家意志大力推广可降解塑料产品,但可降解塑料在市场上仍不多见,市场占有率低。这主要是国内可降解塑料技术还较不成熟,大部分成果处于推广示范阶段,许多从事可降解塑料的公司企业停产倒闭,大规模生产的阶段还未到来;另外国内缺乏相应的标准,造成有些厂家生产出的可降解塑料质量不稳定,阻碍了可降解产品的推广以及新技术的开发。除此之外,可降解塑料制品价格较传统塑料高,为一些使用塑料制品的商家提供窃机,也给假冒伪劣留有生存空间。

三、我国今后可降解塑料发展的方向

尽管目前可降解塑料在塑料制品中市场占有率不高,但因其独特的可降解,对环境无污染或无二次污染的性能,其发展前景甚为广阔,与此对应的科技研究以及生产应用研究仍在大力展开。

可降解塑料主要应用于短期以及一次性的包装材料,如垃圾袋、购物袋、食品包装袋、快餐餐具、医疗卫生用品、农业用品等,这些领域以后也将是可降解塑料应用和推广的重点。

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