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可降解材料的降解方式主要分为哪几种?

点击次数:327 发布时间:2021-10-23
  可降解材料的降解方式主要有生物降解和光降解。
 
  可降解材料生物降解是指微生物在一定温度、湿度、pH值和矿物质含量等条件下,将聚合物材料水解或酶解成可溶性小分子,再由微生物吸收代谢最终完全分解为水、二氧化碳和生物质的过程,对自然界无毒无害。生物降解一般分为三步,首先微生物吸附在材料上,通过微生物生长和代谢对材料产生一定的物理降解作用;然后微生物代谢产生的胞外解聚酶作用于高分子材料,使材料高分子链发生水解和酶解,降解为小分子可溶性分子;最后可溶性小分子被微生物吸收,在胞内解聚酶和体内其他代谢的作用下最终完全分解为水、二氧化碳和其他生物质,并被排到体外。
 
  可降解材料光降解是指材料在光的作用下实现材料分子链断裂降解的过程。材料中的光敏剂或光敏感基团在光的照射下激发出电子活性,与材料中分子链发生光化学反应。在一定温度、湿度以及氧气环境下,材料分子链发生光氧化反应,材料分子链降解断裂为可溶性小分子物质,进而实现材料降解。由于受光照的限制,光降解材料的使用有较大局限性。
 
  自然光中的紫外线会在光降解材料的降解过程中发挥作用。光降解材料在吸收紫外线后,部分链段和基团处于激发状态,然后发生降解反应,致其化学键、化学链断裂。光降解主要包括光化学降解和光氧化降解,高分子聚合物在吸收紫外光后会发生光化学降解反应,高分子长链分解为低分子量的短链,然后在空气中发生光氧化降解反应,降解成能被生物降解的低分子化合物,最终彻底分解为二氧化碳和水,整个过程被称为Norrish反应。
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