PBS基生物降解材料的研究进展

PBS(聚丁二酸丁二醇酯 )是一种具有良好生物降解性的聚酯塑料。本文简述了PBS的基本特性、降解机理和制备方法 ,对各种PBS基生物降解材料的特性进行了分析 。

生物基可降解聚氨酯材料的制备及改性研究进展

利用生物质资源合成的聚氨酯材料,凭借其生物相容性和可降解性受到国内外的广泛关注。围绕近几年的文献,首先介绍了合成生物基聚氨酯常用的生物基多元醇和生物基异氰酸酯,以及它们的制备方法与结构特点,然后从不同结构的单体、不同扩链剂和复合改性等方面详细概述了生物基可降解聚氨酯的研究进展,阐述了单体的设计与合成、聚合反应原理、生物基可降解聚氨酯的结构、性能以及应用等内容。最后对未来生物基可降解聚氨酯的研究趋势进行了展望。

生物基可降解环氧树脂及其可回收碳纤维复合材料的研究进展

环氧树脂是目前应用最为广泛的热固性树脂之一,其固化后会形成不溶、不熔的高度交联的三维网络结构,从而导致树脂及其碳纤维复合材料的降解困难而且难以再加工,造成了严重的资源浪费与环境污染。采用可再生生物质原料制备生物基可降解环氧树脂及其碳纤维复合材料,在缓解能源危机、减轻环境污染和实现资源再利用上具有重要意义。综述了生物基可降解环氧树脂及其可回收碳纤维复合材料的研究进展,主要包括含有热或化学不稳定键的可降解环氧树脂的合成、性能、降解机理及其碳纤维的无损回收,并总结了其优缺点。

生物可降解镁基材料在颅颌面外科的应用及其研究进展

作为一种新型骨植入材料,生物可降解镁基材料在颅颌面外科显示出广阔的应用前景。与传统骨植入材料相比,镁具有良好的降解特性、生物相容性、力学特性和成骨特性,其降解产物镁离子具有抗凋亡、抗炎的作用,能够促进骨折和骨缺损部位的愈合。多项研究将生物可降解镁基材料应用于颅颌面部骨内固定、引导骨再生技术、骨替代材料、药物负载、种植体表面涂层等领域,其结果显示该类材料能够为骨愈合提供稳定的支持,并发挥出良好的促进成骨作用。此外,镁在口腔其他领域,如牙组织工程、促进软组织愈合等方面也表现出应用潜能,显示出生物可降解镁基材料具有重要的研究价值。

生物基生物可降解非织造材料的发展现状和趋势

非织造布因工艺流程短、剪裁方便、质轻、功能多样化等优点广泛应用于包装、个人护理、医疗卫生、过滤防护、装饰等领域。传统非织造布来源于石油基材料,其使用之后产生的大量废弃物难以回收、不可降解,造成严重的环境污染。使用可降解的生物基材料为原料,开发可降解、功能性且高附加值的新型非织造产品是非织造布领域的发展趋势。本文从原料、降解性能、纤维性能、非织造布种类等方面重点对纤维素、聚乳酸、生物基聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯为原料的生物基纤维及其非织造材料发展现状进行总结,并对非织造布领域发展趋势进行展望。

可降解生物基材料在环保领域的应用研究进展

近年来,国内外对可降解生物基材料的使用和推广制定了诸多政策法规,以促进可降解生物基材料的可持续发展。例如,欧盟制定了《塑料策略》,要求到2030年所有塑料制品必须能够再循环利用和可降解;中国也发布了《塑料污染治理攻坚战三年行动计划》,提出了塑料减量、替代和再利用的目标。基于此,本文将对可降解生物基材料在环保领域的应用展开研究。

纤维素基填料制备PBS可降解复合材料的研究进展

本文对纤维素基填料增强热塑性复合材料制备过程中的填料改性技术、成形工艺、实际应用的国内外研究进展进行了综述,介绍了改性方法和制备工艺对纤维素基填料增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可降解复合材料性能的影响,探讨了纤维素基填料的化学改性和添加偶联剂对复合材料性能的影响,并结合实际应用情况,进一步对纤维素基PBS复合材料制备技术的发展趋势进行了展望。

基于含亚胺键香草醛二醇的生物基可降解热塑性聚氨酯的制备及性能

由于资源稀缺和环境保护要求,依赖于石化来源的传统热塑性聚氨酯(TPU)在工业生产可持续性和使用后的废物的回收方面都面临着重大挑战。开发由可再生生物质资源合成的生物基TPU正变得日益迫切。以可再生的生物质资源香草醛(VAN)与间苯二甲胺反应合成了分子结构中带亚胺键的生物基扩链剂VAN衍生二醇(VAN-OH),并与1,4-丁二醇(BDO)组成不同比例的扩链剂组分,通过两步法与聚己内酯二醇(PCL),4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加成聚合制备了一种高性能、可降解的生物基热塑性聚氨酯(BTPUs)。对BTPUs的结构、热性能、力学性能及化学降解性能进行了测试与表征。结果表明,适量生物基扩链剂VAN-OH的加入增强了BTPUs分子链结构中氢键作用、结晶性能和微相分离程度,从而提高了BTPUs的热稳定性、力学性能及降解性能。当VAN-OH在扩链剂中的物质的量分数为25%时,BTPUs的力学性能表现最佳,拉伸强度为33.32 MPa,断裂伸长率为823.62%,降解时间相较于未加VAN-OH的缩短了37.5%。当VAN-OH在扩链剂中的物质的量分数超过50%时,BTPUs的力学性能下降明显,但降解时间进一步缩短。上述研究结果验证了含动态亚胺键生物基扩链剂的存在能改善TPU的热学、力学与降解性能,可为开发新型BTPUs提供借鉴。

PCL/HA静电纺丝纤维涂层对可降解Mg/HA复合材料的表面改性:力学性能、腐蚀和生物相容性

采用搅拌铸造和挤压法制备Mg/HA复合材料,并在其表面采用静电纺丝法涂覆聚己内酯/羟基磷灰石(PCL/HA)纤维(2.5%和5%HA,质量分数),以提高其耐腐蚀性。力学性能测试结果表明,复合材料的压缩屈服强度从73MPa(纯镁)提高到151MPa,提高了107%。SEM、EDS和XRD分析表明,HA颗粒分布在多孔涂层中。极化曲线结果表明,涂层试样的耐腐蚀性能均优于未涂覆试样。PCL涂层使样品的腐蚀电流密度降低了两个数量级。通过极化和体外腐蚀试验证明了HA在涂层中的有效性。涂层和随后形成的Ca-P层阻碍了模拟体液与基体的接触和渗透,从而起到保护表面的作用。PCL/2.5%HA涂层样品的腐蚀速率最低,其平均值为0.98mm/a,与未涂层样品相比,在14天内减少了81%。根据3天MTT结果,使用PCL/2.5%HA涂层可使细胞活性从43%提高到121%。综上,涂覆PCL/2.5%HA纤维的Mg/HA复合材料在生物可吸收植入物方面具有广阔的应用前景。

《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》简介

由张玉霞编著、机械工业出版社出版的《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》一书于2017年6月出版,本书中介绍了可生物降解聚合物的种类以及目前的生产与应用状况,重点介绍了目前研究得较多、有一定的生产量并得到了一定程度上应用的几种可生物降解塑料,其中包括可再生资源基、微生物参与制得的可生物降解塑料——乳酸和聚羟基烷酸酯,以及石油基可生物降解塑料——聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯等,涉及其化学结构、合成工艺、力学性能、熔融行为与结晶性能、成型工艺等.

生物基可降解薄膜的现状与发展趋势研究

本文从生物基可降解材料开发与性能研究、材料的加工工艺优化研究和材料的模拟与建模研究三个方面对该领域研究现状进行分析,研究结果表明:材料开发与性能研究,主要是关注性能、可持续性和可加工性的平衡,同时积极寻求创新的原料来源和改良方法,以满足不断增长的可降解材料市场需求。制备工艺改进的研究特点是高效、可持续性、定制化和数字化。降解模拟研究的特点是精细化、多尺度、可持续性和数据驱动。

可生物降解新材料引爆市场 龙福聚乳酸“碳”出新质未来

“在‘禁塑令’颁布以后,我国可降解生物基材料产业迎来了发展战略机遇。在此背景下,我们联合朱美芳院士团队和产业链上下游企业,率先突破聚乳酸长丝生产技术壁垒,建立万吨级高端聚乳酸长丝生产基地,以实际行动践行了绿色发展理念。”龙福环能科技股份有限公司董事长段建国表示,推动行业可持续发展,发展新质生产力就是要发展绿色生产力。

循环设计思维下生物基可降解材料在包装中的应用分析

为了减少环境压力,实现绿色循环发展,生物基可降解材料的研发成为热点,并在包装产业逐步得到应用。为了解决石油基塑料带来的“白色危机”,人们致力于研究可降解材料代替传统塑料。本文基于循环思维,介绍了纤维基材料、生物可降解塑料、可食用包装膜等新型可降解材料在包装方面的应用,分析现阶段可降解材料面临的困境。包装材料需要绿色循环发展,生物基可降解材料将是助力可持续发展的可行之策。

生物基活性食品包装材料的研究进展

传统的塑料食品包装材料大多来自于不可再生的石化资源,难以降解,不仅造成白色污染,且包装中的某些成分迁移至食品中也给食品安全带来负面影响。随着对“双碳目标”的认知和食品安全关注度的提升,绿色、安全、可降解同时可延长食品的保质期的生物基活性包装材料成为研究热点。本文从活性剂的类型和活性包装的功能角度介绍了生物基活性基材的类型和特点,综述了基于淀粉、纤维素、壳聚糖、蛋白质、聚乳酸等生物基材的活性食品包装材料的研究现状,对比分析不同类型生物基活性包装的优势和弊端,探讨各生物基食品活性包装材料存在的问题及解决的对策,最后对未来生物基活性包装的应用和研究趋势进行展望,以期为开发和选用绿色环保、性能优良、使用安全的生物基活性食品包装提供参考。

淀粉基完全生物降解材料的研究

将淀粉与大豆渣、PVA等复配制备完全生物降解材料,考察了大豆渣、PVA用量对淀粉基完全生物降解材料力学性能的影响,发现拉伸强度随大豆渣、PVA的增加呈先升后降的趋势,断裂伸长率随大豆渣的增大而逐步下降,随PVA的增加则先升后降。同时还对添加纸粉或碳酸钙对材料力学性能的影响进行了考察,发现两者对材料的增强均不明显,但却显著降低断裂伸长率。当淀粉∶豆渣∶PVA∶甘油∶碳酸钙的比例为60∶10∶6∶10∶2时,所得的淀粉基生物降解材料具有较好的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别达到3.5MPa和60%。所得淀粉基生物降解材料在100%湿度环境中的吸湿率测试表明,加入菜油或硬脂酸单甘酯可使吸湿率有所降低,而试样表面涂覆胶乳层吸湿率降低明显。将所得材料试样在腐殖土上放置7～8d,试样表面微生物大量生长,菌覆盖率达60%以上。

PBS及其共聚酯生物降解性能的研究进展

综述了PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBS基脂肪族共聚酯,PBS基芳香族共聚酯的结构和生物降解性能,并分别总结了它们的结构和生物降解性能之间的关系。PBS基脂肪族共聚酯分为线型PBS基脂肪族共聚酯和枝状PBS基脂肪族共聚酯,分别对它们进行了介绍。得出了PBS及其共聚酯的结构、分子量、聚酯形态、熔点、结晶度等与共聚酯的生物降解性之间的关系。

碳酸钙/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可降解复合材料的力学及结晶性能

以生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基材,以表面改性的CaCO3为填料制备出具有较好注塑性能的碳酸钙(CaCO3)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可降解高填充复合材料。研究结果表明:改性剂的复配技术可以明显将复合材料的拉伸强度从30.39MPa提高至42.12MPa,复合材料的弹性模量也从1417MPa提高至1614MPa,分别提高了38.6%和14.0%。并通过对不同质量分数CaCO3的复合材料力学性能和热力学性能的研究与分析,为复合材料在不同领域的应用奠定一定的基础。通过对CaCO3/PBS复合材料的结晶性能研究发现,CaCO3在PBS中有一定的成核作用,在一定范围内随着CaCO3添加量的增加,能够促进PBS的成核结晶,明显提高结晶速度、结晶温度和结晶度,减小球晶尺寸,提高材料的拉伸强度。

生物基全降解复合材料

淀粉/聚乳酸复合具有相对较好的力学性能和生物降解性能,价格也与石油基塑料最为接近,是极具应用前景的全生物降解塑性材料。在分析国内外聚乳酸、淀粉及其复合材料研究现状的基础上,对该类材料的技术发展方向和工业化前景进行了展望。

淀粉基生物可降解材料的研究进展

随着生物可降解材料的发展,优良的环境友好型材料已经成为目前材料行业发展的一大标杆。淀粉基材料由于其来源广泛、再生能力强等优点,受到广泛的应用。随着科学技术的发展,淀粉基材料也经过几代的演变。本文通过整理已有的资料,概述了淀粉基生物可降解材料的发展历程、种类、性能测试以及应用,并展望其未来的研究方向。

利用玉米加工废弃物制备PBS类生物可降解材料

由南京工业大学生物与制药工程学院完成的＂生物质替代石油制品制备重要高分子材料技术研究项目——利用玉米加工废弃物制备PBS类生物可降解材料＂项目通过验收。