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高分子降解性概念
降解性概念(生物降解塑料概念)
(生物)降解塑料是在特定环境条件下，其化学结构发生明显改变并造成一些性能下降能被生物体侵蚀或代谢而降解材料。
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降解过程
生物化学作用
1） 高分子材料表面被微生物黏附，微生物黏附表面方式受高分子材料表面张力表面结构多孔性温度和湿度等环境影响。
2） 高分子在微生物分泌酶作用下，通过水解和氧化反应将高分子断裂成为低相对分子质量碎片。
3） 微生物吸取或消耗碎片普通相对分子质量低于500，通过代谢最后形成CO2、H2O等。
生物物理作用
微生物侵蚀高分子后由于细胞增大体使高分子材料发生机械性破坏。
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降解高分子材料分类
光降解高分子
光—生物降解高分子
水降解高分子
生物降解高分子
按降解机理分类
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生物降解高分子
完全生物降解高分子(biodegradable)
完全生物降解高分子指在微生物作用下，在一定期间内完全分解为CO2和H2O化合物。如聚羟基丁酸酯（PHB），聚环己内酯（PCL）。
生物破坏性高分子(biodestructible or biodisintegrable)
指在微生物作用下，高分子仅能被分解为散乱碎片。如淀粉添加聚苯乙烯（PS）、聚烯烃。
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（１） 化学合成完全生物降解塑料
选择适宜单体和催化体系，经化学合成办法制得可生物降解塑料，在这些塑料中，脂肪族聚酯、聚乙烯醇（PVA）和聚乙二醇等是代表产物。人们利用这些塑料易生物降解特性对其进行进一步、广泛研究与开发。其中对脂肪族聚酯研究尤为引人注目。
脂肪族聚酯能够被脂肪酶水解成小分子，然后再进一步被微生物同化。在众多脂肪族聚酯中，聚已内酯（PCL）应用较广。
（２） 天然完全可生物降解高分子
（３） 用生物发酵技术合成完全生物降解塑料
微生物在新陈代谢过程中，在合成蛋白质、核酸和多糖等大分子物质同时, 在细胞内还贮存聚酯—聚b -羟基丁酸酯（PHB）。这是一个塑料样可生物降解高分子材料。
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生物破坏性塑料是一个不能完全生物降解塑料。其研究重点是在通用塑料中混入含有生物降解特性组分，当其制品消费后，经一定期间可生物降解组分降解，至使其制品丧失力学性能与形状，以很小粒子或碎片分散在自然界，避免造成宏观污染，但微观上影响仍然存在。由于生物破坏性塑料能够沿用通用塑料加工工艺和设备，其生产成本较低，仍然有一定消费市场。但是它不能从主线上处理“白色污染”。
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降解高分子材料分类
按降解高分子构成和结构分类
掺混型
掺混型是指在普通高分子中加入可降解物质或可增进降解物质制得降解高分子。
结构型
结构型是指本身含有降解结构高分子。
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高分子材料生物降解性与其结构有很大关系，高分子形态、形状、相对分子质量、氢键、取代基、分子链刚性、对称性等均会影响其生物降解性。普通情况下只有极性高分子材料才干与酶相黏附，并较好地亲和。因此含有极性是高分子材料生物降解必要条件。
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高分子结构与降解性关系
含有侧链化合物难降解，直链高分子比支链高分子交联高分子易于降解。比较相对分子质量范围为170~620线性和支链性碳氢聚合物发觉支链性聚合物真菌生长速度明显小于线性聚合物。？？
柔软链结构容易被生物降解，有规晶态结构阻碍生物降解，因此聚合物无定形区总比结晶区域先降解，脂肪族聚酯较容易生物降解，而像PET等硬链芳香族聚酯则是生物惰性。主链柔顺性越大，降解速度也越大。在塑料制品生产中添加增塑剂也对塑料生物降解性产生影响。
含有不饱和结构化合物难降解，脂肪族高分子比芳香族高分子易于生物降解。
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