《生物可降解材料》PPT课件.ppt
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1、LOGO生物可降解材料生物可降解材料2022/10/27无机生物材料Contents生物降解材料概况生物降解材料概况1生物降解材料的种类与性能生物降解材料的种类与性能2生物降解材料的降解机理生物降解材料的降解机理3生物降解材料的应用范围生物降解材料的应用范围4面临的问题和解决办法面临的问题和解决办法6生物降解材料发展趋势生物降解材料发展趋势522022/10/27无机生物材料生物降解材料概况生物降解材料概况 生物降解材料是20世纪80年代后随着环境、能源等矛盾的凸显而发展起来的新型材料,作为一种可自然降解的材料,在环保方面起到了独特的作用,其研究和开发已得到迅速发展,作为解决“白色污染”最为有
2、效的途径,已引起环境专家、材料学家及更多领域人士的关注。据美国ASTM(材料和实验协会)定义:生物降解材料是在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化学、生物或物理作用而降解或酶解的高分子材料。32022/10/27无机生物材料生物降解材料的种类与性能生物降解材料的种类与性能主要包括聚-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯等,它们同属于聚羟基烷酸酯(PHA)。其中,聚羟基丁酸是低毒材料,目前已被用于药物控释、缝合线和人工皮肤等。大多是在分子结构中引入酯基的脂肪族聚酯,其制备方法主要包括缩合聚合和开环聚合。由生物体内提取或自然环境中直接得到的一类大分子,具有良好的生物相容性和可降解性,但
3、机械性能较差。天然高分天然高分子可降解子可降解材料材料微生物合微生物合成的可降成的可降解材料解材料人工合成人工合成可降解材可降解材料料按照结构与组成,可分为天然按照结构与组成,可分为天然蛋白质、多糖及其衍生物,此蛋白质、多糖及其衍生物,此外还包括一些生物合成聚酯。外还包括一些生物合成聚酯。典型的蛋白类、多糖类物质及典型的蛋白类、多糖类物质及其衍生物有胶原、胶、环糊精、其衍生物有胶原、胶、环糊精、淀粉、葡聚糖、壳壳糖、透明淀粉、葡聚糖、壳壳糖、透明质酸、纤维素、海藻酸衍生物、质酸、纤维素、海藻酸衍生物、硫酸软骨素和肝素等。硫酸软骨素和肝素等。但高分子量的聚酯,只能通过开但高分子量的聚酯,只能通过
4、开环聚合方法合成,因为缩聚反应环聚合方法合成,因为缩聚反应受反应程度和反应过程中产生的受反应程度和反应过程中产生的水的影响,很难获得高分子量的水的影响,很难获得高分子量的产物。目前已开发的主要产品有产物。目前已开发的主要产品有聚乳酸聚乳酸(PLA)、聚己内酯、聚己内酯(PCL)、聚乙醇酸聚乙醇酸(PGA)、聚乙醇酸交酯、聚乙醇酸交酯、聚丙醇酸交酯、聚琥珀酸丁二酯聚丙醇酸交酯、聚琥珀酸丁二酯(PBS)等。等。42022/10/27无机生物材料生物降解材料的可降解机理生物降解材料的可降解机理由于生物细胞由于生物细胞增长而使聚合增长而使聚合物组分水解、物组分水解、电离或质子化电离或质子化而发生机械性
5、而发生机械性破坏,分裂成破坏,分裂成低聚物碎片低聚物碎片生物物生物物生物物生物物生物物生物物理作用理作用理作用理作用理作用理作用微生物侵蚀导微生物侵蚀导致材料分裂致材料分裂或氧化崩裂或氧化崩裂酶直接作酶直接作酶直接作酶直接作酶直接作酶直接作用用用用用用微生物对聚合微生物对聚合物作用而产生物作用而产生新物质新物质(CH4,CO2和和 H2O)生物化生物化生物化生物化生物化生物化学作用学作用学作用学作用学作用学作用生物降解材料的生物降解,是指生物降解材生物降解材料的生物降解,是指生物降解材料在生物作用下发生降解、同化的过程。发料在生物作用下发生降解、同化的过程。发挥生物降解作用的微生物主要包括真菌
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