塑料降解与稳定化（Ⅴ）：生物降解与生物稳定（下）.pdf

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1、2叭1年第3期(总第87期)塑料助剂49：>；：麓≤讲※壤#塑料降解与稳定化(V)：生物降解与生物稳定(下)吴茂英f广东工业大学轻工化工学院，广州．510006)稳定剂研究的加速发展。2塑料生物稳定人们曾使用苯汞制剂和双f8一羟基喹啉)铜来2．1基本原理保护乙烯基塑料。但由于这些生物稳定剂存在一根据前述讨论可知．聚合物生物降解是微生些不受欢迎的负面影响，包括毒性及使塑料着色物酶催化降解的结果．不同组成结构的聚合物具等．它们在后来已基本上被其他新品种所代替。有不同的生物降解敏感性．而导致聚合物降解的目前．用于塑料的生物稳定剂主要为砷基产微生物的活性具有高度专一性并受到诸

2、如环境温品，特别是l0，l0’一双酚嗯吡醚(OBPA)。但是，随度、湿度、pH值和含氧量等因素的影响。因此，聚着人们近年来对毒理学和生态学的关注，无砷产合物材料生物降解的防护，可从聚合物化学改性品也在市场上获得了一席之地，并呈现很强的增和微生物控制人手解决。长趋势，如异噻唑啉酮等。研究表明，通过化学改性提高聚合物的疏水2．2．2生物稳定剂在塑料中的应用范围性、支化和交联度以及结晶度等，可提高聚合物的如前所述，一般地，微生物的生长需要一定的耐生物降解性。通过取代改性提高纤维素的抗生湿度(相对湿度63％～99％)和温度(10～40cC)条物降解性，是一个成功的范例。件，此

3、，对于必须在这样的环境条件下使用的塑然而，由于聚合物活性改性涉及复杂的合成料制品，可能必须考虑使用生物稳定剂来抑制其工艺，而且难免影响材料的应用性能，因此，目前生物降解、提高其耐用性。这样的塑料制品主要包普遍应用的抑制聚合物生物降解的方法是使用各括下列用途的软质聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、低密度种称为“生物稳定剂”的添加剂。聚乙烯(LDPE)和聚酯制品：2-2生物稳定剂(1)建筑用塑料，如充气房屋、防渗薄膜、屋顶2．2．1生物稳定剂概念薄膜、电线电缆料和护套、乙烯基软管等。生物稳定剂实际上是能够有效抑制微生物生(2)室内和花园用塑料，如楼面覆盖层、墙纸、长从而减慢材料

4、生物降解速度、延长材料使用寿淋浴遮帘、浴室防滑垫、鞋子、游泳池和池塘衬板、命的特殊化合物，所以也称“生物抑制剂”．是一类防水服、温室、雨蓬等。特殊的抗菌剂。(3)交通工具用塑料，如汽车盖、卡车罩、妆饰最初作为生物稳定剂在塑料中应用的是砷、面罩、船用填充材料、泡沫包装材料、泡沫软垫等硫、汞和铜的化合物，例如“波尔多杀菌剂”(由在目前．软质PVC是使用生物稳定剂的最主要硫酸铜溶液加入熟石灰得到)。1934年．人们发现塑料品种，其次是泡沫聚氨酯和其他塑料。了二硫代氨基甲酸盐具有杀灭真菌的活性，从此2．2．3理想生物稳定剂应具备的特性开始了有机生物稳定剂的研究。第二次世界大战

5、由于作为生物稳定剂应用对象的塑料是一个期间，由于需要对各种各样重要的材料进行保护，多组分体系。并需通过热塑加工制造，同时可能要以防止它们在恶劣条件下发生降解．激励了生物在各种不同环境条件下使用，因此，一个理想的生物稳定剂至少应该具备下列特性：收稿日期：2010一l1一l7(1)广谱抗菌性，即能够抵抗多种微生物对材塑料助剂2011年第3期(总第87期，料的侵蚀。2．2．4．1lO，10’一双酚嗯吡醚(OBPA)(2)高效抗菌性，即少量的添加即具有更小的因为OBPA既能防范真菌又能防范革兰氏阴抗菌作用。性和革兰氏阳性细菌，性价比高并能耐受塑料加(3)长效抗菌性，即能长时间

6、保持抗菌性能。工温度，因此是应用最广泛的塑料生物稳定剂。(4)对被保护材料无副作用，即不导致变色，OBPA主要用于水池衬板、乙烯基地板、卡车防水不影响光、热稳定性等。布等以防止真菌造成的着色及PVC中增塑剂的消(5)与其他添加剂配伍性好。耗。OBPA的主要问题是．尽管已通过所有现行毒(6)无腐蚀性、刺激性、异味等。性测试，但由于含砷，其卫生性风险不能完全排(7)本身挥发性低，光、热、化学稳定性高。除。(8)贮存稳定性好。2．2．4．2氧化三丁基锡(TBT)(9)使用方便。TBT也是一个既能防范真菌又能防范革兰氏(10)对人类和环境无害。阴性和革兰氏阳性细菌的非常有效的

7、广谱生物稳2．2．4重要生物稳定剂及其应用特性定剂。TBT因过去用作水下防污涂料时释放锡进文献报道的对聚合物生物降解具有稳定作用入水体而造成环境污染而名声不太好。但据观测，的化合物很多，但可能由于综合应用性能方面的TBT用作塑料生物稳定剂是环境安全的。限制，目前仅有少数品种已经商业化推广应用，其2．2．4．3其他有机生物稳定剂中比较重要有：10，10’一双酚嗯吡醚(OBPA)，2一正虽然OBPA目前仍然是市场份额最大的生物辛基一4一异噻唑啉一3一酮(OIT)，4，5一二氯一2一正辛稳定剂。但对其卫生和环境安全性的关注已推动基-4一异噻唑啉一3一酮(D