第一章 绪论

1。1 前言

塑料作为一种具有成本较低、机械性能相对较好等优秀特点的材料，已经在 我们的生活中得到了广泛的应用。然而，众所周知，塑料无法完全降解，这就引 出了如何处理塑料制品的问题。如今对塑料的处理方式无非是堆积、填埋或者焚 烧，但这些处理方式对环境的污染是不可避免的。 堆积、填埋的方式会对土壤

造成严重的污染，而焚烧则会生成大量对人体有害的气体，这些，都是我们不想 看到的。随着“白色污染”的日趋严重，人们不得不开始对“绿色高分子”作深

入的研究。另外，随着石油储量的日趋减少，正逼迫着人类减少石油的使用量， 这就更加使得加快“绿色高分子”的研究步伐迫在眉睫。“绿色高分子”，顾名思

义就是绿色无污染的可降解材料，这样一来，能源危机与“白色污染”所带来的 一系列问题都能迎刃而解了。

聚乳酸（PLA)是一种具有优良生物降解性和生物相容性的热塑性脂肪族聚 酯，在自然环境状态下就能完全降解，最终分解成水和二氧化碳。另外，聚乳酸 的来源也非常的广泛，不仅可以被生物降解，还具有良好的机械性能。因此，聚

乳酸成为了降解材料的研究热点之一，很多情况下聚乳酸都可以替代塑料。然而， 作为塑料的替代品，聚乳酸存在着韧性较差、价格过高等缺点极大的限制了聚乳

酸来替代塑料的进程。

淀粉是一种来源及其广泛的物质，自然界中很多植物都能够用来生产淀粉， 这就使其价格便宜，能够大规模生产，这样一来淀粉也是一种理想的生物材料。 然而，淀粉加工没有传统塑料加工方便，另外淀粉制品的机械性能较差，这就大

大限制了淀粉代替其他不可降解材料的使用。

1。2 淀粉基生物降解塑料的概况

1。2。1 淀粉基生物降解塑料的定义和分类

淀粉基生物降解塑料是指以热塑性淀粉为主要原料，加入一些可降解添加剂 来改善其性能以满足使用需求的一类塑料。对淀粉基生物降解塑料来说，降解不 需要苛刻的条件，只需要普通的环境来进行生物降解。目前市场上的淀粉基生物

降解塑料主要有淀粉填充塑料、物理改性淀粉填充塑料、化学改性淀粉填充塑料、 全淀粉塑料等[1]。

1）淀粉填充塑料

由于淀粉的分解温度比较低，所以淀粉无法在传统的塑料加工设备上进行加 工成型。因此，一般在一些非降解性树脂中加入淀粉来制成“淀粉填充塑料”。目

前使用较多的是将淀粉与一些高聚物共混以制备淀粉基复合材料，然而这些疏水

性的高聚物与亲水性的淀粉没有相互作用的功能基团，导致他们的相容性很差， 使得淀粉的用量受到极大的限制。

2）物理改性淀粉填充塑料

向淀粉和合成树脂中加入适量的增容剂，可以极大的提高聚合物界面的相互 作用，提高两者的相容性，这样一来就能大幅度提高制品的机械性能并且还能使 其生物降解性能变得更好。目前，淀粉与 PE、EAA 共混，已被广泛的应用在商 业化包装袋的生产上。

3）化学改性淀粉填充塑料

将淀粉与某些烯类单体接枝共聚形成改性淀粉，然后再将其加入到淀粉和聚 合物的共混物中，从而形成较为均一稳定的分散体系，这样一来所得产物不仅具 有在普通环境下能完全降解的特性又具有较为优良的机械性能。

4）全淀粉塑料

热塑性淀粉塑料是近几年比较热门的一种完全生物降解塑料，含淀粉百分之 九十以上，添加一些可降解助剂塑料。众所周知，淀粉的分解温度较低，无法用 常规的加工设备直接加工成制品。所以必须对其进行改性。使用挤出机，在一定 的温度、压力和水分条件下将淀粉挤出，经转变形成无定型形态，从而表现出热 塑性和流动性。