聚乙醇酸(PGA)也稱聚乙交酯

1、&聚乙醇酸（PGA）也稱聚乙交酯，由于其重量單元最短，是脂肪族聚酯中降解速度最快的，其低分子量產(chǎn)物是理想的完全微生物降解誘發(fā)劑。從高分子化學(xué)結(jié)構(gòu)上來看，理想的完全生物降解塑料主要是可降解脂肪族聚酯，它們?cè)诨瘜W(xué)結(jié)構(gòu)上具有可完全分解酯基化學(xué)基團(tuán)。如聚乙醇酸、聚乳酸、聚羥基丁酸酯一戊酸酯、聚乙內(nèi)酯等。這些完全降解聚酯具有微生物降解和水降解特點(diǎn)，無毒，最終分解產(chǎn)物為水和二氧化碳，是世界公認(rèn)保護(hù)地球環(huán)境和生命的材料，是人們寄予最大希望的材料。目前可生物降解脂肪族聚脂主要是聚乳酸（PLA）、PHA、PHB在降解塑料市場(chǎng)開始得到應(yīng)用。而高分子量的（聚乙醇酸）PGA由于價(jià)格的高昂、成型加工的困難等原因，至今在

2、降解塑料市場(chǎng)未見應(yīng)用，僅用于醫(yī)用材料，主要做可吸收縫線。對(duì)于中低分子量PGA不論是合成還是應(yīng)用，長期以來沒被人們重視。我們對(duì)PGA合成經(jīng)過多年的研究，摒棄乙交酯開環(huán)聚合的路線，采用溶液縮聚，通過多次中試，獲得數(shù)均分子量5000以下，得率8085%，成本低的產(chǎn)品。本產(chǎn)品化學(xué)分析的各種譜圖（紅外光譜分析，元素分析，核磁共振分析）已認(rèn)證，主要性能指標(biāo)如熔點(diǎn)，結(jié)晶度、密度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度如下:表1,底分子量PGA的部分參數(shù)主要參數(shù)數(shù)值熔限C206-216數(shù)均分子量Mn5000密度g/cc1.52結(jié)晶度%3070玻璃化轉(zhuǎn)變溫度C37通過選擇溶劑和控制工藝條件，可以獲得不同分子量，不同結(jié)晶度的產(chǎn)品。我們系

3、統(tǒng)研究了中低分子量PGA的生物降解性。在脂肪族聚酯中，PGA由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)為一（CH2C00）n,重復(fù)單元最短，含氧量最豐富，碳氧比為1（聚乳酸碳比氧多1.5倍），有利于堆肥降解，分子量越低，降解速度越快。采用過四種方法測(cè)定中低分子量PGA的生物降解性。試驗(yàn)表明，脂肪族聚酯中PGA是降解速度最快的。表2，PGA和PLA生物降解率%（堆肥）比較最有趣的是我們發(fā)現(xiàn)PGA有誘發(fā)普通塑料降解的作用。我們將中低分子的PGA與普通塑料共混，制成母?；蚰ぃ瑴y(cè)定生物降解度（即釋放的CO2量），得到有意義的結(jié)果:表3,不同塑料和PGA共混后的降解數(shù)據(jù)共混物組成生物降解率PGA占降解率塑料占降解率EPS87%,P

4、GA13%35.56%（239天）6.3%|EPS，29.26%PE53%,PGA42%43.28%（239天）27.67%PE，15.61%PP84%,PGA16%40.09%（60天）8.42%PP，31.67%尤其像發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）這種最難以降解的物質(zhì)，加入PGA后卻獲得難以預(yù)料的降解效果，迄今尚未見國內(nèi)外資料有報(bào)導(dǎo)過的。PGA對(duì)普通塑料有明顯的增塑作用。將一定量的中低分子量PGA加入到普通塑料中,我們所得到的結(jié)果:表4，PGA對(duì)PP,PVC，EPS的增塑作用材料拉伸強(qiáng)度MPa伸長率PP=1003046PGA/PP=5/9528PGA/PP=10/902965PGA/PP=15/8

5、52969PVC=1004.22135PGA/PVC=22/787.20192EPS=10017.047.26PGA/EPS=16/8415.678.91加入一定量的PGA，材料的強(qiáng)度下降不明顯，而伸長率有較大提高。而將一定量的PGA加入到PVC中，強(qiáng)度也提高了，不但增塑且增韌。PGA親水，脆而硬。淀粉中加入PGA，使其獲得韌性，透明狀。且PGA與淀粉有極好的混融性，熔融指數(shù)提高，改善淀粉粘性，使其自由流動(dòng)，有利于淀粉的成型加工。中低分子量PGA在加工過程中分子量會(huì)增加，實(shí)際上在進(jìn)行熔融聚合，不像PLA加工過程中由于受熱降解。我們可以把PGA作為降解塑料的一種添加劑，不斷探索和開發(fā)在降解塑料中的應(yīng)用。此外，在洗滌劑中加入PGA，使洗滌劑具有生物降解性，可用PGA代替酸性洗滌劑，因PGA的PH值約3.5。有報(bào)道淀粉是一種很好的高分子絮凝劑，如果將淀粉與少量PGA共混或共聚可得到混合環(huán)保高分子絮凝劑。我們初步試驗(yàn)，在活性污泥法處理污水時(shí)，加入少量PGA在活性污泥中，可使曝氣池曝氣時(shí)間縮短,B0D5指標(biāo)更低，明顯提高了微生物清除污染的作用PGA在凈