【文章內(nèi)容簡介】 羥基丁酸與 β羥基戊酸 (HV)的共聚物，得到了性能良好，可完全生物降解的高分子材料。 PHB或 PHBHV膜在海水中 6周已穿孔 ,堆肥 7周可降解 70%～ 80%。 PHBHV可以制成瓶、膜和纖維 ,應(yīng)用廣泛。 (2)光降解高分子 在制備塑料時 ,通過向塑料基體中加入光敏劑 ,使其在光照條件下可誘發(fā)光降解反應(yīng)，此類塑料稱為光降解塑料。 光降解引發(fā)劑有很多種 ,包括過渡金屬的各種化合物 ,如 :鹵化物、乙?；猁}、二硫代氨基甲酸鹽、脂肪酸鹽、羥基化合物、多核芳香族化合物、酯以及其它一些聚合物。 不同壽命的降解高分子材料還可以通過改變 Ni,Co等穩(wěn)定二硫代氨基甲酸鹽和 Fe,Cu等二硫代氨基甲酸鹽的比例得到 。 此外聯(lián)二茂鐵也可以引發(fā)光降解反應(yīng) ,其降解速度與光敏劑含量有關(guān) 。 在自然條件下測試出光敏劑含量與降解速度的曲線 ， 就可以根據(jù)該材料的使用期限選擇適當?shù)挠昧?。 除了以上光降解高分子外 ,還有一類重要的合成光降解高分子 ， 即通過共聚反應(yīng)將羰基型感光基團引入高分子鏈而賦予其光降解特性 。 光降解活性的控制則是通過改變羰基基團含量來實現(xiàn) 。 已經(jīng)工業(yè)化的此類合成光降解高分子有乙烯 乙烯酮共聚物和乙烯 CO共聚物 。 (3)光和生物雙降解高分子 光 生物雙降解高分子材料 ， 具有光 、 生物雙降解功能 ,它將光敏劑體系的光降解機理與淀粉的生物降解機理結(jié)合起來 ,一方面可以加速降解 ,另一方面可以利用光敏劑體系可調(diào)的特性達到人為控制降解的目的 。 光降解和生物降解的結(jié)合不僅提高了材料降解的可控性，而且還克服了單純光降解材料在陽光不足或非光照條件下難降解以及單純淀粉塑料在非微生物環(huán)境條件下難降解的問題。 生物降解高分子材料的一大應(yīng)用領(lǐng)域是在農(nóng)業(yè)上。在適當?shù)臈l件下，可生物降解高分子材料經(jīng)有機降解成為混合肥料 ,或與有機廢物混合堆肥。特別是用甲殼素 /殼聚糖制備的生物降解高分子材料或含有甲殼素 /殼聚糖的生物降解高分子材料 ,其降解產(chǎn)物不但有利于植物生長 ,還可改良土壤環(huán)境。 降解高分子當前存在的問題主要是價格昂貴 ,難以推廣利用 。 淀粉填充型塑料降而不解 ,生物降解塑料的用后處理需要全面的堆肥建設(shè) 。 另外 ,降解塑料自身技術(shù)如更合理的工藝配方 、 準確的降解時控性 、 用后快速降解性 、 徹底降解性以及邊角料的回收利用技術(shù)等還有待進一步提高和完善 。 高分子吸附劑 吸附劑的分類： (1)非離子型高分子吸附劑 非離子型吸附樹脂主要是指在分子結(jié)構(gòu)中不包含離子性基團 ， 主要依靠分子間范德華力進行吸附的高分子樹脂 。 它主要用在色譜分離中作為載體和固定相 、 環(huán)境保護中作為污染物富集材料 、 動植物中有效成分的分離提取與純化過程中 。 非離子型高分子吸附劑品種較多 ， 根據(jù)極性大小 ， 可以分成非極性 、 弱極性 、 中等極性和強極性四種 。 按照聚合物骨架類型 ，可分成聚苯乙烯型 、 聚丙烯酸型等 。 (2)金屬陽離子配位型吸附劑 金屬陽離子配位型吸附劑又稱為高分子螯合劑 ， 是一類重要的功能高分子 。 其特征是高分子骨架上連接有能夠?qū)饘匐x子進行配位的螯合功能基 ， 對多種金屬離子具有選擇性螯合作用 ， 因此這類吸附樹脂能夠濃縮和富集各種金屬離子 。 作為吸附劑使用的高分子螯合劑主要有兩類：一類是合成型高分子螯合樹脂；另一類是天然高分子螯合劑。 具有螯合功能的高分子需要滿足兩方面的要求： 首先是要含有配位基團 ， 其次是配位基團在高分子骨架上排布合理 ， 以保證螯合過程對空間構(gòu)型的要求 。 螯合基團是一類含有多個配位原子的功能基團 ， 目前最常見的配位原子是具有給電子性質(zhì)的第五族到第七族元素 ， 主要是 O、 N、 S、 P、 As、 Se等 。 (3)離子型吸附樹脂 這種高分子材料的骨架中含有某些酸性或堿性基團，在溶液中解離后分別能夠與陽離子或陰離子通過靜電引力結(jié)合生成鹽，其中最常見的是離子交換樹脂。離子型吸附樹脂主要有兩部分結(jié)構(gòu)：一部分是高分子骨架，其作用是擔(dān)載離子交換基團以及為離子交換過程提供必要的空間和動力學(xué)條件；另一部分是離子交換基團，它是離子交換能力和吸附選擇性的決定因素。根據(jù)聚合物骨架上所帶離子交換基團的性質(zhì)不同，可以分成強酸型、弱酸型、強堿型、弱堿型、酸堿兩性和氧化還原幾種。另外一種使用更為廣泛的分法是根據(jù)樹脂所交換離子的荷電特征分成陽離子型和陰離子型。 離子型吸附樹脂的主要功能之一是對相應(yīng)的離子進行離子交換 ， 交換次序取決于離子交換基團與被交換離子的親和能力的差異 ， 而這些差異又取決于多種因素 ， 例如離子半徑 、 價態(tài) 、 軟硬度 、 化學(xué)組成和立體結(jié)構(gòu)等等 。 一般來說 ， 由于使用目的和條件的不同 ， 對離子型吸附樹脂有不同的具體要求： ； 溶劑性質(zhì)； ； 量； ； 比表面積 、 適宜的孔徑和孔隙率 。 吸水性高分子吸附劑： 高吸水性樹脂的研究始于 60年代，世界上最早開發(fā)的一種高吸水性樹脂是淀粉 丙烯氰接枝共聚水解產(chǎn)物，即在淀粉上接枝丙烯氰然后水解而成。 按原料組成分： 改性的天然高分子 （包括淀粉類和纖維素類） 全人工合成的高分子 （包括聚丙烯酸系樹脂、聚丙烯氰系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚環(huán)氧乙烷系樹脂等） 通常情況下，纖維素類高吸水性樹脂的吸水能力比淀粉類樹脂低，但是吸水速度快是其特點之一，在一些特殊情況下卻是淀粉類樹脂所不能取代的。 高吸水性樹脂的結(jié)構(gòu)特征： ，如羥基、羧基，能夠與水分子形成氫鍵； ； ； 吸油性高分子： 高吸油性樹脂是一種新型的功能高分子材料 ,對于不同種類的油，少則可吸自重的幾倍 ,多則近百倍 ,吸油量大、吸油速度快且保油能力強，在工業(yè)的廢液處理以及環(huán)境保護方面具有廣泛的用途。另外可作橡膠改性劑、油霧過濾材料、芳香劑和殺蟲劑的基材、紙張?zhí)砑觿┑取? 高吸油性樹脂的結(jié)構(gòu)特征： 高分子之間形成一種三維的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材料內(nèi)部具有一定微孔結(jié)構(gòu)。由于分子內(nèi)親油基的鏈段和油分子的溶劑化作用，高吸油性樹脂發(fā)生膨潤?；诮宦?lián)的存在，該樹脂不溶于油中。由此可見 ,交聯(lián)度和親油性基團與高吸油性樹脂的性能有密切關(guān)系。 當將高吸油性樹脂投入油中時 ,剛開始是分子擴散控制 ,當一定量的油分子進入后，油分子和高分子鏈段發(fā)生溶劑化作用，此時由于油分子進入得還比較少，尚不足以使高分子鏈段伸展開，實際上仍然卷曲纏結(jié)著，因此仍然是分子擴散控制；當油分子進入足夠多，溶劑化作用也足夠強了，鏈段伸展開來，網(wǎng)絡(luò)中只有共價鍵交聯(lián)的交聯(lián)點存在，這時才開始是由熱力學(xué)推動力推動 (即由熱力學(xué)不平衡態(tài)向平衡態(tài)方向進行 )。當高分子充分溶脹，從高分子彈性力學(xué)模型可知，高分子鏈伸展到一定程度會慢慢回縮 ,即存在彈性回縮力，最終達到熱力學(xué)平衡態(tài)。 吸附性高分子材料主要是指那些對某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料，從外觀形態(tài)上看，主要有 微孔型、大孔型、米花型和大網(wǎng)狀樹脂幾種。 吸附樹脂的吸附性不僅受到結(jié)構(gòu)和形態(tài)等內(nèi)在因素的影響，還與使用環(huán)境關(guān)系密切： (1)溫度因素 (2)樹脂周圍的介質(zhì) 流動相的流速、溶液黏度和被吸附物質(zhì)的擴散系數(shù)等 水處理 水的軟化，脫堿；水的脫鹽；高純水制備 糖及多元醇的處理 葡萄糖脫色精制，蔗糖、甜菜糖漿的軟化、脫色精制；甘油純化 工業(yè)廢水處理 含鉻、汞、銅廢水處理；含金、銀廢水處理及回收 原子能工業(yè) 鈾、釷的提煉；反應(yīng)堆用水的凈化；放射性廢水的處理 催化劑 蔗糖的轉(zhuǎn)化；酯化反應(yīng)；水解反應(yīng)；烷基化反應(yīng)；縮合反應(yīng) 制藥工業(yè) 抗菌素的分離提煉精制