生物降解材料，也被叫做“綠色生態(tài)材料”，定義為在土壤微生物和酶的作用下能夠發(fā)生降解的材料。（PS：在一定條件下，能在細(xì)菌、霉菌、藻類(lèi)等自然界的微生物作用下，導(dǎo)致生物降解的高分子材料）

生物降解材料的分解主要是通過(guò)微生物的作用，按照降解的化學(xué)本質(zhì)可分為水解和酶解兩種類(lèi)型。

首先，微生物向體外分泌水解酶與材料表面結(jié)合，通過(guò)水解切斷表面的高分子鏈，生成小分子量的化合物，經(jīng)過(guò)降解后的生成產(chǎn)物被微生物攝入體內(nèi)，經(jīng)過(guò)層層代謝后，再合成微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳。

水解機(jī)理

材料的降解實(shí)質(zhì)上是其內(nèi)部的高分子鏈段在特定條件下斷裂成低分子量的寡聚物，并最終分解為單體的過(guò)程。

材料的“溶蝕”則是指由于分子鏈發(fā)生斷裂，形成的水溶性小分子物質(zhì)離開(kāi)聚合物材料，導(dǎo)致材料的力學(xué)性能降低，材料最終完全消失的過(guò)程，溶蝕又可表面溶蝕和整體溶蝕。

如果分子鏈段的降解速度比水分子在材料中的擴(kuò)散速度快，鏈段的水解限制在材料表面，而很難進(jìn)入到材料的內(nèi)部，這種方式屬于表面，而很難進(jìn)入到材料的內(nèi)部，這種方式屬于表面溶蝕或異相溶蝕，如果水分子在材料的擴(kuò)散速度比高分子鏈段的水解速度快，那么材料表面和內(nèi)部的降解同時(shí)進(jìn)行，因此屬于整體溶蝕。

酶解機(jī)理

酶促水解機(jī)理

對(duì)于易水解的聚合物，在體內(nèi)可能同時(shí)存在單純的水解和酶催化水解兩種作用。脂肪酶能促進(jìn)聚酯分解，而水解酶可促進(jìn)易水解聚合物的降解。

脂肪酶R.delemer lipase、Rhizopus arrhizus lipase、Pseudomnas lipase為PCL的特異性降解酶,在這些酶存在下，PCL降解速度加快,在通常情況下完全降解需要2-3年，而在酶的存在下完全降解時(shí)間縮短為幾天。

酶促氧化機(jī)理

對(duì)一些非水解性聚合物，其可能的降解機(jī)理是酶促氧化機(jī)理。免疫組織學(xué)研究證實(shí)，材料在體內(nèi)最后通過(guò)吞噬細(xì)胞內(nèi)作用而被吸收代謝的。

蘇州和塑美科技有限公司專(zhuān)注高性能功能新材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，產(chǎn)品涉及全生物降解材料、熱塑性淀粉材料、環(huán)保阻燃母粒等。聯(lián)系電話(huà)：400-865-6070，更多資訊請(qǐng)?jiān)L問(wèn)和塑美科技官方網(wǎng)站：caipiaowanya.cn。