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1、第七章 功能高分子材料第七章 功能高分子材料?导电高分子材料导电高分子材料?医用功能高分子材料医用功能高分子材料?可降解高分子材料可降解高分子材料定义和分类定义和分类一般说来,利用其力学性能的高分子,称为一高分子,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等;而利力学性能以外性能的高分子,具有声、光、电、磁、热、化学、生物等功能及转换功能的材料,叫做功高分子(一般说来,利用其力学性能的高分子,称为一高分子,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等;而利力学性能以外性能的高分子,具有声、光、电、磁、热、化学、生物等功能及转换功能的材料,叫做功高分子(FP,Functional Polymer)。)。功能高分子一般带有官
2、能团,化学结构较复因此,难以按化学结构来分类,一般按照其功能来类。功能高分子一般带有官能团,化学结构较复因此,难以按化学结构来分类,一般按照其功能来类。功能高分子分类功能高分子分类?化学功能化学功能包括离子交换、催化、氧化还原、光聚合、光交联、光分解、光降解、固体电解质、微生物分解等功能。包括离子交换、催化、氧化还原、光聚合、光交联、光分解、光降解、固体电解质、微生物分解等功能。?物理功能物理功能包括导电、热电、压电、电磁波的透过吸收、反射、热电子放射、超导、形状记忆、超塑性、低温韧性、磁化、透磁、电磁屏蔽、磁记录、光致变色、偏光性、光传导、光磁效应、光弹性、耐放射线、包括导电、热电、压电、电
3、磁波的透过吸收、反射、热电子放射、超导、形状记忆、超塑性、低温韧性、磁化、透磁、电磁屏蔽、磁记录、光致变色、偏光性、光传导、光磁效应、光弹性、耐放射线、x射线透过、射线透过、x射线吸收等功能。射线吸收等功能。功能高分子分类功能高分子分类?介于化学、物理之间或复合的功能介于化学、物理之间或复合的功能包括吸附、膜分离、高吸水、表面活性等功能。包括吸附、膜分离、高吸水、表面活性等功能。?生理功能生理功能包括组织适应性、血液适应性、生物体内分解非抽出性,非吸附性等功能。包括组织适应性、血液适应性、生物体内分解非抽出性,非吸附性等功能。第一节 导电高分子材料及电光技术第一节 导电高分子材料及电光技术电导
4、率电导率()mSm11=一、材料导电能力的差异与原因一、材料导电能力的差异与原因绝缘体:绝缘体:10-1810-7,半导体:,半导体:10-7105,导体:,导体:105108一、材料导电能力的差异与原因一、材料导电能力的差异与原因能带间隙能带间隙(Energy Band Gap)金属金属Eg0 eV,半导体,半导体Eg:1.03.5 eV,绝缘体,绝缘体Eg3.5 eV二、导电高分子的分类二、导电高分子的分类离子导电离子导电(由强极性基团的解离产生的正负离子)(由强极性基团的解离产生的正负离子)本征型本征型导电高分子材料导电高分子材料电子导电电子导电在高分子材料中添加导电性物质如金属、石墨在
5、高分子材料中添加导电性物质如金属、石墨复合型复合型三 导电高分子材料的导电机理三 导电高分子材料的导电机理有机化合物中的 键和键有机化合物中的 键和键在有机共轭分子中,键是定域键,构成分子骨架;而垂直于分子平面的在有机共轭分子中,键是定域键,构成分子骨架;而垂直于分子平面的p轨道组合成离域键,所有电子在整个分子骨架内运动。离键的形成,增大了电子活动范围,使体系能级降低、能级间隔变轨道组合成离域键,所有电子在整个分子骨架内运动。离键的形成,增大了电子活动范围,使体系能级降低、能级间隔变小,增加物质的导电性能。小,增加物质的导电性能。三 导电高分子材料的导电机理三 导电高分子材料的导电机理导电高分
6、子材料的共同特征交替的单键、双键共轭结构导电高分子材料的共同特征交替的单键、双键共轭结构聚乙炔由长链的碳分子以聚乙炔由长链的碳分子以sp2键链接而成,每一个碳原子有一个价电子未配对,且在垂直于键链接而成,每一个碳原子有一个价电子未配对,且在垂直于sp2面上形成未配对键。其电子云互相接触,会使得未配对电子很容易沿着长链移动,实现导电能力。面上形成未配对键。其电子云互相接触,会使得未配对电子很容易沿着长链移动,实现导电能力。三 导电高分子材料的导电机理三 导电高分子材料的导电机理半导体到导体的实现途径掺杂半导体到导体的实现途径掺杂(doping)在共轭有机分子中电子是无法沿主链移动的,而电子虽较易
7、移动,但也相当定域化,因此必需移去主链上部分电子(氧化)或注入数个电子(还原),这些空穴或额外电子可以在分子链上移动,使此高分子成为导电体。在共轭有机分子中电子是无法沿主链移动的,而电子虽较易移动,但也相当定域化,因此必需移去主链上部分电子(氧化)或注入数个电子(还原),这些空穴或额外电子可以在分子链上移动,使此高分子成为导电体。三 导电高分子材料的导电机理三 导电高分子材料的导电机理导电高分子材料的掺杂途径导电高分子材料的掺杂途径氧化掺杂氧化掺杂(p-doping):CHn+3x/2 I2 CHnx+x I3-还原掺杂还原掺杂(n-doping):CHn+x Na CHnx-+x Na+掺杂
8、后的聚合物形成盐类,产生电流的原因掺杂后的聚合物形成盐类,产生电流的原因并不是碘离子或钠离子而是共轭双键上的电子移动。并不是碘离子或钠离子而是共轭双键上的电子移动。三 导电高分子材料的导电机理三 导电高分子材料的导电机理掺杂导电高分子材料的导电机理掺杂导电高分子材料的导电机理碘分子从聚乙炔抽取一个电子形成碘分子从聚乙炔抽取一个电子形成I3,聚乙炔分子形成带正电荷的自由基阳离子,在外加电场作用下双键上的电子可以非常容易地移动,结果使双键可以成功地沿着分子移动,实现其导电能力。,聚乙炔分子形成带正电荷的自由基阳离子,在外加电场作用下双键上的电子可以非常容易地移动,结果使双键可以成功地沿着分子移动,
9、实现其导电能力。三 导电高分子材料的导电机理三 导电高分子材料的导电机理导电高分子无机半导体的掺杂的对比导电高分子无机半导体的掺杂的对比无机半导体中的掺杂无机半导体中的掺杂导电高分子中的掺杂导电高分子中的掺杂本质是原子的替代本质是原子的替代一种氧化还原过程一种氧化还原过程掺杂量极低(万分之几)掺杂量极低(万分之几)掺杂量一般在百分之几到百分之几十之间掺杂量一般在百分之几到百分之几十之间掺杂剂在半导体中参与导电掺杂剂在半导体中参与导电只起到对离子的作用,不参与导电只起到对离子的作用,不参与导电没有脱掺杂过程没有脱掺杂过程掺杂过程是完全可逆的掺杂过程是完全可逆的聚乙炔的电导率聚乙炔的电导率掺杂方法
10、掺杂方法掺杂剂掺杂剂电导率,电导率,S/m未掺杂型未掺杂型顺式聚乙炔顺式聚乙炔反式聚乙炔反式聚乙炔1.71074.4103p掺杂型掺杂型(氧化型)(氧化型)碘蒸汽掺杂碘蒸汽掺杂五氟化二砷掺杂五氟化二砷掺杂高氯酸蒸汽高氯酸蒸汽电化学掺杂电化学掺杂5.5104 1.210551031105n掺杂型掺杂型(还原型)(还原型)萘基钾掺杂萘基钾掺杂萘基钠掺杂萘基钠掺杂2104103104其它导电高分子材料其它导电高分子材料NHpolypyrrole(PPy)nSpolythiophene(PT)npoly(phenylene vinylene)(PPV)nHNHNNNpolyanilinen与聚乙炔相比
11、,它们在空气中更加稳定,可直接掺杂聚合,电导在与聚乙炔相比,它们在空气中更加稳定,可直接掺杂聚合,电导在104S/m左右,可以满足实际应用需要。左右,可以满足实际应用需要。四 导电高分子材料的应用四 导电高分子材料的应用半导体半导体/导体导体/可逆掺杂可逆掺杂半导体特性的应用半导体特性的应用发光二极管发光二极管利用导电高分子与金属线圈当电极,半导体高分子在中间,当两电极接上电源时,半导体高分子将会开始发光。比传统的灯泡更节省能源而且产生较少的热,具体应用包括平面电视机屏幕、交通信息标志等。利用导电高分子与金属线圈当电极,半导体高分子在中间,当两电极接上电源时,半导体高分子将会开始发光。比传统的
12、灯泡更节省能源而且产生较少的热,具体应用包括平面电视机屏幕、交通信息标志等。发光二极管发光原理发光二极管发光原理透明玻璃载板阴极透明玻璃载板阴极阳极发光高分子阳极发光高分子迁移迁移迁移迁移LUMOHOMO阳极阳极e-()极化子生成()极化子生成(注入电子)(注入电子)单重态激子辐射衰变单重态激子辐射衰变(+/-极化子偶合)(+/-极化子偶合)()极化子生成()极化子生成(注入空穴)(注入空穴)电光电光阴极阴极e-半导体特性的应用半导体特性的应用太阳能电池太阳能电池导电高分子可制成太阳能电池,结构与发光二极管相近,但机制却相反,它是将光能转换成电能。优势在于廉价的制备成本,迅速的制备工艺,具有塑
13、料的拉伸性、弹性和柔韧性。导电高分子可制成太阳能电池,结构与发光二极管相近,但机制却相反,它是将光能转换成电能。优势在于廉价的制备成本,迅速的制备工艺,具有塑料的拉伸性、弹性和柔韧性。导体特性的应用导体特性的应用?抗静电抗静电 理想的电磁屏蔽材料,可以应用在计算机、电视机、起搏器等理想的电磁屏蔽材料,可以应用在计算机、电视机、起搏器等?电磁波遮蔽涂布电磁波遮蔽涂布 能够吸收微波,因此可以做隐身飞机的涂料能够吸收微波,因此可以做隐身飞机的涂料?防蚀涂料防蚀涂料 能够防腐蚀,可以用在火箭、船舶、石油管道等能够防腐蚀,可以用在火箭、船舶、石油管道等美国密里肯公司将聚吡咯与纤维复合,制备了商品名为美国
14、密里肯公司将聚吡咯与纤维复合,制备了商品名为Contex和和Intrigue的导电纤维,并制成了轻型伪装网,美国国防部已经将其以用于隐形轰炸机的隐身涂料的导电纤维,并制成了轻型伪装网,美国国防部已经将其以用于隐形轰炸机的隐身涂料电化学掺杂电化学掺杂/去掺杂之可逆性的应用去掺杂之可逆性的应用电变色组件电变色组件共轭高分子的电子能级与可见光重叠,并且其光吸收系数都比较大,在电化学氧化还原时都会产生变色现象。应用:汽车防眩后视镜、光信息储存组件、太阳眼镜、军事用途护目镜、飞机驾驶舱遮篷及智能窗等共轭高分子的电子能级与可见光重叠,并且其光吸收系数都比较大,在电化学氧化还原时都会产生变色现象。应用:汽车
15、防眩后视镜、光信息储存组件、太阳眼镜、军事用途护目镜、飞机驾驶舱遮篷及智能窗等共轭高分子共轭高分子颜色变化颜色变化氧化态/还原态氧化态/还原态共轭高分子共轭高分子颜色变化颜色变化氧化态/还原态氧化态/还原态聚吡咯聚吡咯棕色/黄色棕色/黄色聚(3,4-二甲基噻吩)聚(3,4-二甲基噻吩)深蓝色/蓝色深蓝色/蓝色聚(3-乙酰基吡咯)聚(3-乙酰基吡咯)黄棕色/棕黄色黄棕色/棕黄色聚(3-苯基噻吩)聚(3-苯基噻吩)蓝绿色/黄色蓝绿色/黄色聚(3,4-二甲基吡咯)聚(3,4-二甲基吡咯)红紫色/绿色红紫色/绿色聚(3,4-二苯基噻吩)聚(3,4-二苯基噻吩)蓝灰色/黄色蓝灰色/黄色聚(N-甲基吡咯)
16、聚(N-甲基吡咯)棕红色/桔黄色棕红色/桔黄色聚(2,2-联噻吩)聚(2,2-联噻吩)蓝灰色/红色蓝灰色/红色聚(3-甲基噻吩)聚(3-甲基噻吩)蓝色/红色蓝色/红色电化学掺杂电化学掺杂/去掺杂之可逆性的应用去掺杂之可逆性的应用可反复充放电电池可反复充放电电池导电高分子电极与对应电极及电解质构成一个蓄有电能的电池,若加电场而掺杂充电,加负载而去掺杂放电,该充电导电高分子电极与对应电极及电解质构成一个蓄有电能的电池,若加电场而掺杂充电,加负载而去掺杂放电,该充电/放电过程为可逆反应。具有价廉、能量密度高、循环寿命长、和低自身放电等优点。放电过程为可逆反应。具有价廉、能量密度高、循环寿命长、和低自
17、身放电等优点。电化学掺杂电化学掺杂/去掺杂之可逆性的应用去掺杂之可逆性的应用气体检测器气体检测器检测的气体包括氧化性气体与还原性气体,氧化性气体在高分子薄膜内将导电高分子氧化,形成阴离子掺杂,增加导电度;还原性气体在高分子薄膜内则会将导电高分子还原,形成阳离子掺杂,降低导电度。因为其对电信号的变化非常敏感,因此可以用做检测器。检测的气体包括氧化性气体与还原性气体,氧化性气体在高分子薄膜内将导电高分子氧化,形成阴离子掺杂,增加导电度;还原性气体在高分子薄膜内则会将导电高分子还原,形成阳离子掺杂,降低导电度。因为其对电信号的变化非常敏感,因此可以用做检测器。第二节 医用功能高分子材料第二节 医用功
18、能高分子材料医用功能高分子材料范围广泛,泛指具有治疗、修复、替代、恢复功能,增强人体组织或器官等功能的合成高分子材料。包括医用功能高分子材料范围广泛,泛指具有治疗、修复、替代、恢复功能,增强人体组织或器官等功能的合成高分子材料。包括医用材料医用材料(以修复、替代为主)、(以修复、替代为主)、药用材料药用材料(以药理疗效为主)。(以药理疗效为主)。应用领域应用领域应用目的应用目的实例实例长期和短期治疗长期和短期治疗1.受损组织的修复和替代受损组织的修复和替代2.辅助或暂时替代受损器官的生理功能辅助或暂时替代受损器官的生理功能3.一次性医疗用品一次性医疗用品人工血管、人工皮肤、人工软骨、美容填充人
19、工血管、人工皮肤、人工软骨、美容填充人工心肺系统、人工心脏、人造血、人工肾、人工胰腺人工心肺系统、人工心脏、人造血、人工肾、人工胰腺注射器、输液管、导管、缝合线、医用粘合剂等注射器、输液管、导管、缝合线、医用粘合剂等药物制剂药物制剂药物控制释放药物控制释放部位控制;定位释放;时间控制;恒速释放(缓释药物);反馈控制;脉冲释放部位控制;定位释放;时间控制;恒速释放(缓释药物);反馈控制;脉冲释放诊断控制诊断控制临床检测新技术临床检测新技术快速响应、高灵敏度、高精确度的检测试剂与工具,包括试剂盒、生物传感器等快速响应、高灵敏度、高精确度的检测试剂与工具,包括试剂盒、生物传感器等生物工程生物工程1.
20、体外组织培养体外组织培养2.血液成分分离血液成分分离细胞培养基、细胞融合添加剂、生物杂化人工器官、血浆分离、病毒和细菌的清除细胞培养基、细胞融合添加剂、生物杂化人工器官、血浆分离、病毒和细菌的清除一次性输液制品一次性输液制品高分子绷带高分子绷带人工关节:人工关节:理想的人工关节材料有理想的人工关节材料有聚乙烯聚乙烯,其耐磨性能优于不锈钢,其耐磨性能优于不锈钢,用骨水泥作为骨用粘合剂很受医学用骨水泥作为骨用粘合剂很受医学重视。重视。聚四氟乙烯人工血管聚四氟乙烯人工血管硅橡胶人工心脏硅橡胶人工心脏人工血管治疗动脉瘤人工血管治疗动脉瘤一、医用高分子一、医用高分子对医用高分子材料的对医用高分子材料的基
21、本要求基本要求:医用高分子材料在使用过程中,常需与医用高分子材料在使用过程中,常需与生物肌体、血液、体液生物肌体、血液、体液等接触,有些还须长期植入体内。因此对进入临床使用阶段的医用高分子材料具有严格的要求,要求有十分优良的特性。等接触,有些还须长期植入体内。因此对进入临床使用阶段的医用高分子材料具有严格的要求,要求有十分优良的特性。归纳起来,一个具备了以下归纳起来,一个具备了以下三个三个方面性能的材料,可以考虑用作医用材料。方面性能的材料,可以考虑用作医用材料。1、对医用高分子材料本身性能的要求、对医用高分子材料本身性能的要求耐生物老化;耐生物老化;物理和力学性能稳定;物理和力学性能稳定;易
22、于加工成型;易于加工成型;材料易得、价格适当;材料易得、价格适当;便于消毒灭菌。便于消毒灭菌。2、对医用高分子材料的人体效应的要求、对医用高分子材料的人体效应的要求无毒,即化学惰性;无毒,即化学惰性;对人体组织不会引起炎症或异物反应;对人体组织不会引起炎症或异物反应;无热源反应;无热源反应;不致畸、不致癌;不致畸、不致癌;不引起过敏反应或干扰肌体的免疫机理;不引起过敏反应或干扰肌体的免疫机理;不破坏临近组织、也不发生材料表面钙化沉积;不破坏临近组织、也不发生材料表面钙化沉积;对于与血液接触的材料,还要求具有良好的血液相容性。对于与血液接触的材料,还要求具有良好的血液相容性。3、对医用高分子材料
23、生产与加工的要求、对医用高分子材料生产与加工的要求严格控制用于合成医用高分子材料的原料的纯度,不能带入有害杂质,重金属含量不能超标;严格控制用于合成医用高分子材料的原料的纯度,不能带入有害杂质,重金属含量不能超标;医用高分子材料的加工助剂必须是符合医用标准;医用高分子材料的加工助剂必须是符合医用标准;对人体内应用的医用高分子材料,生产环境应具有适宜的纯净级别。对人体内应用的医用高分子材料,生产环境应具有适宜的纯净级别。二、药用高分子二、药用高分子?高分子缓释药物载体高分子缓释药物载体:时间时间控制缓释体系、控制缓释体系、部位部位控制缓释体系;控制缓释体系;?高分子药物高分子药物?药物制剂和包装
24、用高分子材料药物制剂和包装用高分子材料:药物制剂用高分子材料(液状制剂中的高分子增稠剂、稀释剂、分散剂和消泡剂:药物制剂用高分子材料(液状制剂中的高分子增稠剂、稀释剂、分散剂和消泡剂;固体制剂中的高分子粘合剂、包衣剂和涂膜剂、微胶囊等)。固体制剂中的高分子粘合剂、包衣剂和涂膜剂、微胶囊等)。控释药物的剂型与技术控释药物的剂型与技术?缓释技术缓释技术缓释技术缓释技术时间控制体系时间控制体系?靶向技术靶向技术靶向技术靶向技术部位控制体系部位控制体系?智能控制释放智能控制释放智能控制释放智能控制释放反馈控制体系反馈控制体系?口服口服口服口服注射制剂注射制剂注射制剂注射制剂植入制剂植入制剂植入制剂植入
25、制剂喷雾剂喷雾剂喷雾剂喷雾剂经皮给药经皮给药经皮给药经皮给药粘膜贴剂粘膜贴剂粘膜贴剂粘膜贴剂口服缓释制剂:新康泰克口服缓释制剂:新康泰克药物释放机理药物释放机理?通过可溶性高分子载体的缓慢溶解释放药物通过可溶性高分子载体的缓慢溶解释放药物?通过高分子载体的生物降解释放药物通过高分子载体的生物降解释放药物?在压力、温度、在压力、温度、pH及酶的作用下通过高分子微胶囊的半透膜缓慢释放及酶的作用下通过高分子微胶囊的半透膜缓慢释放纳米树形高分子(纳米在药物输运中的应用)纳米树形高分子(纳米在药物输运中的应用)作为药物载体的树状高分子作为药物载体的树状高分子 把树形高分子设计得只在适当的触发分子存在的情
26、况下自动地膨胀并释放出药物把树形高分子设计得只在适当的触发分子存在的情况下自动地膨胀并释放出药物 使定制的树形高分子恰好在需要治疗的组织或器官内释放出其运载的药物使定制的树形高分子恰好在需要治疗的组织或器官内释放出其运载的药物。第三节 降解型高分子材料第三节 降解型高分子材料可降解高分子材料是指在使用后的特定环境条件下可降解高分子材料是指在使用后的特定环境条件下,在一些环境因素如在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫光、氧、风、水、微生物、昆虫以及以及机械力机械力等的作用下等的作用下,使其化学结构在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终成为可被环境所消纳的高分子材料。使其化学结构
27、在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终成为可被环境所消纳的高分子材料。一、高分子降解类型一、高分子降解类型淀粉添加剂淀粉添加剂生物降解生物降解天然大分子天然大分子合成聚合物合成聚合物添加光敏剂型添加光敏剂型光降解光降解降解高分子降解高分子化学合成化学合成光生物双降解光生物双降解氧化降解氧化降解复合降解复合降解二、生物降解高分子二、生物降解高分子生物降解高分子材料是指在自然界微生物或人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下生物降解高分子材料是指在自然界微生物或人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下,可使其化学结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。包括:可使其化学
28、结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。包括:完全生物降解高分子完全生物降解高分子和和生物破坏性高分子生物破坏性高分子(仅能被分解为散乱碎片)(仅能被分解为散乱碎片)高分子结构与降解性的关系高分子结构与降解性的关系易降解高分子结构易降解高分子结构难降解高分子结构难降解高分子结构直链直链侧链、支链、交联侧链、支链、交联柔软柔软晶态晶态脂肪族脂肪族芳香族芳香族低相对分子量低相对分子量高相对分子量高相对分子量亲水性亲水性疏水性疏水性表面粗糙表面粗糙表面光滑表面光滑高分子中容易被微生物分解的链段高分子中容易被微生物分解的链段高分子类型高分子类型主链键合形式主链键合形式降解产物降解产物聚
29、 酯聚 酯CCOOCCOOH +HOC聚 醚聚 醚COCCOH +HOC聚氨酯聚氨酯COCONHCCOH +CO2+H2NC聚酰胺聚酰胺CCONHCCCCOOH+H2NC至今尚未发现能切断至今尚未发现能切断CC键的酶键的酶使高分子更具降解性的方法使高分子更具降解性的方法?掺混型:在普通高分子材料中掺入易被分解的物质(如淀粉、纤维素)。问题:仅能崩解成细小的碎片,并未真正被生物降解。掺混型:在普通高分子材料中掺入易被分解的物质(如淀粉、纤维素)。问题:仅能崩解成细小的碎片,并未真正被生物降解。?结构型:使高分子材料中形成具有被微生物分解的结构。结构型:使高分子材料中形成具有被微生物分解的结构。O
30、CH2OHOHOOHOOCH2OHOHOHO淀粉淀粉聚乳酸完全降解塑料(玉米塑料)聚乳酸完全降解塑料(玉米塑料)?Polylactic acid(PLA)n C6H12O6乳酸菌发酵乳酸菌发酵2 n HOCHCOOHCH3聚乳酸在自然界中的循环聚乳酸在自然界中的循环玉米塑料玉米塑料用聚乳酸生产的光盘和一次性餐盒用聚乳酸生产的光盘和一次性餐盒聚乳酸是真正的环境友好材料聚乳酸是真正的环境友好材料?非石化系统,原料来源生生不息;非石化系统,原料来源生生不息;?生产过程消耗能源少,如制造生产过程消耗能源少,如制造1KgPLA只需只需58MJ能源,但通用塑料则需耗能能源,但通用塑料则需耗能8086MJ;
31、?CO2排放量少,生产排放量少,生产1KgPLA会产生会产生1.8Kg CO2,但聚酯则会产生,但聚酯则会产生3Kg CO2;?水量使用少,生产水量使用少,生产1KgPLA用水量约用水量约50Kg,但聚苯乙则需,但聚苯乙则需150Kg;?可生物分解,可生物分解,180天可降解天可降解60二、光降解高分子二、光降解高分子?定义:因暴露于自然光或其他光源下会引起降解的高分子。有时还可进一步被微生物分解,进入自然生态循环。定义:因暴露于自然光或其他光源下会引起降解的高分子。有时还可进一步被微生物分解,进入自然生态循环。?原理:波长小于原理:波长小于400nm的紫外光,尤其是波长的紫外光,尤其是波长2
32、90320nm的紫外光具有很高的能量,能使分子量断裂,发生光降解反应。的紫外光具有很高的能量,能使分子量断裂,发生光降解反应。促进光降解的方法促进光降解的方法?在结构中引入容易被光降解的基团在结构中引入容易被光降解的基团?加入光敏剂,将吸收的光能转移给高分子,使高分子容易发生光降解反应。光降解引发剂包括:加入光敏剂,将吸收的光能转移给高分子,使高分子容易发生光降解反应。光降解引发剂包括:过渡金属的各种化合物过渡金属的各种化合物,如:卤化物、乙酰基丙酮酸盐、二硫代氨基甲酸盐、脂肪酸盐、羟基化合物、多核芳香族化合物、酯以及其它一些聚合物。,如:卤化物、乙酰基丙酮酸盐、二硫代氨基甲酸盐、脂肪酸盐、羟基化合物、多核芳香族化合物、酯以及其它一些聚合物。N=N,CHN,CHCH,NHNH,S,NH,O,C=O