生物降解高分子材料的研究现状及应用前景摘要：本文主要论述了生物降解高分子材料定义、生产原理及生产成型种类，对生物可降解高分子材料分类进行了说明，同时以举例形式说明了生物降解高分子材料的应用市场和涉及领域，最后也点明目前工业化生产所遇到的问题以及未来的发展方向。关键词：生物降解高分子材料现状引言随着现代工业地不断发展，人工合成材料已经在我们日常生活当中有着不可替代的作用，高分子材料就是其中一种典型的材料之一，高分子材料应用范围很广阔，目前它主要被应用于生命领域、工农业领域以及航空航天领域等方面，除此之外，它也在不断潜移默化地改变我们的生活，在我们日常生活中已经占据着重要的地位。但是普通的高分子材料都存在稳定性好，难以分解的特点，让高分子材料自然分解需要上百年时间，随着生活高分子材料制品的增多，它的废弃物的回收问题也日渐严重，对生活环境造成极大的破坏性，典型的现象就有“白色污染”。所以人们不得不开发一种降解性高分子材料来替代它的这些不足之处，因为这样既能保证安全又能够解决高分子材料废弃物的回收问题。1.生物降解高分子材料的定义生物降解高分子材料是指在一定条件下，一定的时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的高分子材料。我们也可以认为某种高分子材料能够在一定的条件，一定的时间内通过微生物的生命活动会很快降解的高分子材料，那么这种高分子材料称为生物降解高分子材料。在自然环境中的，它会在一定条件作用下经过一定的时间和一定的堆积程度能够自动降解为对环境没有破坏的小分子物质，这些物质具备可再生的特点，甚至可以参与生物的代谢循环过程而被同化吸收，成为滋养土壤的养料。2.生物降解高分子材料的分类生物降解性高分子材料根据其降解机理不同可分为生物降解高分子材料和光-生物双重降解高分子材料。而在近几年的科研方向中具有光-生物双重降解特性的高分子材料也成为重点的开发指向，因为它具备的独特分解性能可以更好推广应用，而降低生产成本就是目前所研究的侧重点，它是目前主要的研究开发侧重点和今后庞大市场领域中发展指向和重要支柱。3.影响材料降解性能的因素3.1环境因素影响生物降解性高分子材料的重要因素是环境因素。因为只有当在足够的环境因素条件下，微生物才能够存活，才具备生物降解的功能，而影响生物降解高分子材料性能的因素有温度、湿度、PH值和光能等条件，因此，只有在适合的环境因素条件下，微生物才能够存活在高分子材料上，继而才能够破坏高分子材料的性能。3.2高分子材料聚合物的结构高分子材料聚合物的结构直接影响了材料生物降解的快慢和程度的高低。高聚物的结构相当复杂，它并不是由无数个小分子筒单组成的，而是镀位结合，不同的镀位结合方式又会直接影响材料本身的特性，而降解性能的好坏也取决于键位构成的不同，所以确定材料工成型工艺的根本来源是它们的结构与性能的之间的联系。4.生物降解高分子材料成型分类我们知道如果一种高分子材料能在一定的时间内通过自然条件会很快降解的高分子材料，也就是能化学镀位稳定性能不是特别高，能够随着时间的推移而改变的，那么这种高分子材料称为生物降解高分子材料。天然高分子材料的物理或化学改性的根本来源主要是通过对天然高分子的共聚或共混获得有价值的可生物降解材料，如国外开发了乳化性、成模性及致密性良好的定粉衍生物作为卡氮介微胶囊的壁材。生物降解是一个很复杂的过程，科学家对目前关于生物降解的理论进行研究归纳以及综述，对10种不同的计算模型进行了比较。按照其合成方法可分为微生物生产型、合成高分子型、天然高分子型以及掺和型等。4.1微生物生产型在自然生物界中，如果某种微生物能够通过生命活动合成高分子，那么该种微生物具备微生物生产功能。这类微生物生产型高分子主要由微生物多糖和微生物聚酯组成，是我能常见的种类，不需要后期工业加工制备，同时它可具备完全生物降解性能。4.2合成高分子型合成高分子型指在分子结构中引入芳香族聚酯和脂肪族聚酯形成一定结构的共聚物。当前市场上占据主导位置的种类有聚乳酸(PLA)和聚已内酯(PCL)作为新型生物降解的医用高分子聚合物。PCL,PLA作为柔性链段，可制备生物降解性PU弹性体。PLA具有优良的可生物降解性，是常见的生产材料之一，它是热塑性聚合物，拥有比较高的模量和强度。此外，它还具有较高的拉伸强度和压缩模量，可是唯一不足的一点，它的柔韧性比较差，缺乏柔性和弹性，特别容易受力而导致材料发生形变。PLA应用于临床骨科中、药物缓稀系统和应用于手术缝合线以及骨折固定材料中。PLA在工业中的生产合成主要采取直接缩聚方法、丙交酯开环聚合方法。新的聚合方法如直接固相聚合法也受到人们的关注。PCL具有优越的热塑功能、柔韧功能、且还具备形状记忆功能和容易加工成型的优良性能，且它也是一种半结晶性聚合物，另外，它还具有药物的透过性和生物的相容性以及降解性等许多优点，最重要的是，PCL与大分子淀粉等粉状生物大分子共同混合生产，可以生产出一种可完全降解的生物降解合成物。因此，它被广泛应用于生物降解性控制稀载体的相关领域中，如矫正器、胶带和绷带等。天然高分子型4.3在自然界中，也是普遍存在天然的高分子材料，而在这当中可被微生物完全降解的高分子材料称为天然高分子材料。其实，在古代的时候，人们就已经开始利用天然高分子作为生活工具来进行他们的日常生活习作，他们把天然高分子制成塑料和化学纤维来满足生活的需要。除此之外，天然高分子材料也是自然界和矿物界中由生化作用和光合作用而形成的高分子材料，它们几乎都在动植物体内中生存。4.4掺和型将一种有降解的高分子材料与没有降解的高分子材料混合应用现在工业合成生产技术生产制备出的材料，从而使这类材料有了一定程度的生物降解性，这种合成材料的降解性能可以通过两种原材料的混合比来调节高低，最终来获取掺和型生物降解性高分子材料。合成后的产品广泛应用于垃圾袋、一次性食品容器和医疗设备等。4.5光-生物双重降解性材料