淀粉基塑料

到目前为止，淀粉基降解塑料主要有填充型、光／生物双降解型、***混型和全淀粉塑料四大类。

填充型淀粉塑料在1973年使Griffin首次获得淀粉表面改性填充塑料的专利。到80年代，一些国家以Griffin的专利为背景，开发出淀粉填充型生物降解塑料。填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料，其制造工艺是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂，然后加工成型，淀粉含量不超过30％。填充型淀粉塑料技术成熟，生产工艺简单，且对现有加工设备稍加改量即可生产，因此，目前国内可降解淀粉塑料产品大多为此类型。

天然淀粉分子中含有大量羟基使其分子内和分子间形成极强的氢键，分子极性较大，而合成树脂的极性较小，为疏水性物质。因此，必须对天然淀粉进行表面处理，以提高疏水性和与高聚物的相容性。目前主要采用物理改性和化学改性两种方法。

光／生物双降解型。生物降解塑料在干旱或缺乏土壤等一些特殊区域难以降解，而光降解塑料被掩埋在土中时也不能形成降解，为此，美、日等国率先研发了一类既具光降解，又具生物降解性的光／生物双降解塑料。光／生物降解塑料由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂(增溶剂、增塑剂、交联剂等)制成，其中光敏剂是过渡金属的有机化合物或盐。其降解机理是淀粉被生物降解，使高聚物母体变疏松，增大比表面积。同时，日光、热、氧等引发光敏剂，导致高聚物断链，分子量下降。

***混型。淀粉***混塑料是淀粉与合成树脂或其他天然高分子***混而成的淀粉塑料，主要成分为淀粉(30％～60％)，少量的PE的合成树脂，乙烯／丙烯酸(EAA)***聚物，乙烯／乙烯醇(EVOH)***聚物，聚乙烯醇(PVA)，纤维素，木质素等，其特点是淀粉含量高，部分产品可完全降解。

日本研发了改性淀粉／EVOH***聚物与LDPE***混、二甲基硅氧烷环氧改性处理淀粉，然后与LDPE***混。意大利Novamont公司的Mster—Bi塑料和美国Warner—lambert公司的NoVon系列产品也属于此类产品。Mster—Bi塑料是连续的EVOH相和淀粉相的物理交联网络形成的高分子合金。由于两种成分都含有大量的羟基，产品具有亲水性，吸水后力学性能会降低，但不溶于水。

全淀粉型。将淀粉分子变构而无序化，形成具有热塑性的淀粉树脂，再加入极少量的增塑剂等助剂，就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90％以上，而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的，所以全淀粉是真正的完全降解塑料。几乎所有的塑料加工方法均可应用于加工全淀粉塑料，但传统塑料加工要求几乎无水，而全淀粉塑料的加工需要一定的水分来起增塑作用，加工时含水量以8％～15％为宜，且温度不能过高以免烧焦。日本住友商事公司、美国Wanlerlambert公司和意大利的Ferruzzi公司等宣称研制成功淀粉质量分数在90％～100％的全淀粉塑料，产品能在一年内完全生物降解而不留任何痕迹，无污染，可用于制造各种容器、薄膜和垃圾袋等。德国Battelle研究所用直链含量很高的改良青豌豆淀粉研制出可降解塑料，可用传统方法加工成型，作为PVC的替代品，在潮湿的自然环境中可完全降解。

氧化降解塑料

降解塑料自封袋

这是一项在国内还未被大多数人了解的技术，在传统的塑料生产原料中加入添加剂，与一般的色母添加方法相同。在塑料制品被遗弃后，添加剂中有两种物质起作用：①预氧化剂（主要是一些无毒金属离子），②生物降解促进物质（主要是一些天然植物纤维素）。预氧化剂控制塑料在未被遗弃时保持应有的寿命及功能，在遗弃后通过过氧化反应降低分子量，使得聚合物变脆，易于微生物分解。生物降解促进物质主要是促进微生物滋生。此项技术相对淀粉基塑料技术而言，简单易行，成本更低，一般设备就可以生产。根据相关验证，塑料的性能也得到了很好的维持，节约了粮食。英国WELLS公司即采用此法。