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聚ε-己内酯(PCL)
聚ε -己内酯(PCL)是由ε -己内酯经开环聚合得到的低熔点聚合物,其熔点仅62℃。PCL的降解性研究从1976年就已开始,在厌氧和需氧的环境中,PCL 都可以被微生物完全分解。与PLA相比,PCL具有更好的疏水性,但降解速度较慢,同时其合成工艺简单、成本较低。PCL 的加工性能优良,可用普通的塑料加工设备制成薄膜及其它制品。同时,PCL 和多种聚合物具有很好的相容性,如PE、PP、PVA、 ABS、 橡胶、纤维素及淀粉等,通过共混,以及共聚可得到性能优良的材料。尤其是其与淀粉的共混或共聚,既可保持其生物降解性,又可降低成本,因而深受瞩目。PCL与淀粉共混可得到耐水性好的降解塑料,其价格与纸张相近;利用原位聚合方法,可将ε -己内酯与淀粉接枝,得到性能优良的热塑性聚合物。
聚酯类--PBS/PBSA
PBS是一种可生物降解性的新型环保材料。在高分子材料领域,PBS是一种化学合成的生物降解材料,中文全称是聚丁二酸丁二醇酯。可用来制造降解塑料制品,包括:堆肥袋、垃圾袋、购物袋、电子包装袋、地膜,餐饮用具、高尔夫球钉、发泡材料等。PBS是具有良好可生物降解性能的聚合物,与聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯等可生物降解塑料相比,PBS价格相对较低,力学性能优异,耐热性能好,热变形温度接近100C,是国内外在生物降解塑料研发方面的重点。
目前,市面上号称可生物降解的塑料超过20种 [6]。人们常把它与生物基塑料(成分来自可再生生物资源)混淆,实际上,可生物降解塑料既可以是生物基,也可以是化石基(成分来自不可再生的化石资源)。生物基塑料常以木薯、玉米和甘蔗等作为原料 [7]。需要明确的是,并不是生物基塑料都可生物降解,比如,在巴西以甘蔗为原料大规模生产的bio-PE就不可降解 [4]。而化石基塑料大部分都不可生物降解。当然,也存在,比如聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物(PBAT)。
Degradable Bag塑料袋中的聚合物由于紫外辐射,氧化腐蚀,生物腐蚀而引起部或的损坏。这意味着性能的改变,例如褪,表面开裂和碎片化。Biodegradable Bag塑料袋中有机质在微生物(细菌和真菌)的作用下或部转换成水,二氧化碳/甲烷,能量和新的生物质的生化过程。Compostable Bag塑料袋能够在高温土壤的条件和时标下被生物降解,通常需要在工业堆肥中才能实现较好的降解效率。
2. 当可生物降解塑料因为没有得到有效回收,而进入垃圾填埋场后,它们在无氧环境下会分解出大量温室气体——甲烷。3. 当可生物降解塑料因为没有得到有效回收,而进入海洋环境后,因为海洋温度较低,缺乏的微生物和氧气,生物降解的效率会大大降低。而因为无法及时降解,这些可降解塑料依旧有很大的概率在未完成降解前对海洋生物造成危害[14]。4 整体碳排放对比1. 主要因为原材料的不同,可生物降解塑料在整个生命周期中释放的二氧化碳小于传统塑料。因为可生物降解塑料的原材料主要是植物,它们降解中产生的二氧化碳约等同于植物生长过程中会吸收二氧化碳,所以可生物降解塑料的二氧化碳排放主要来源于生产和运输过程中的机械排放。每千克传统塑料在它的完整生命周期中,大约会释放2.5-3.4千克的二氧化碳,而可生物降解塑料会释放1.14-2.6千克的二氧化碳,其中常见的PLA每千克大约释放1.8千克二氧化碳[15][16]。如果全面用可生物降解塑料替换传统塑料,根据种类不同,每年大约会少释放0-8.3亿吨二氧化碳(考虑整个产品生命周期)。这个数量级相比每年约360亿吨[17]的碳排放量,占比约2.3%。