Характеристика биодеградируемых полимеров

Способность полимеров разлагаться и усваиваться микроорганизмами зависит от ряда их структурных характеристик. Наиболее важными являются химическая природа полимера, молекулярная масса, разветвленность макроцепи (наличие и природа боковых групп), надмолекулярная структура.

Синтетические полимеры, содержащие связи, которые легко подвергаются гидролизу, обладают высокой способностью к биодеструкции. Присутствие заместителей в полимерной цепи часто способствует повышению биодеструкции. Последняя зависит также от степени замещения цепи и длины ее участков между функциональными группами, гибкости макромолекул.

Важным фактором, который определяет стойкость полимера к биоразложению, является величина его молекул. В то время как мономеры или олигомеры могут быть поражены микроорганизмами и служат для них источником углерода, полимеры с большой молекулярной массой устойчивы к действию микроорганизмов. Биодеструкцию большинства технических полимеров, как правило, инициируют процессами небиологического характера (термическое и фотоокисление, термолиз, механическая деградация и т. п.).

Упомянутые деградационные процессы приводят к снижению молекулярной массы полимера. При этом возникают низкомолекулярные биоассимилируемые фрагменты, имеющие на концах цепи гидроксильные, карбонильные или карбоксильные группы.

Не менее значимым фактором, оказывающим влияние на биодеградацию, является надмолекулярная структура синтетических полимеров. Компактное расположение структурных фрагментов полукристаллических и кристаллических полимеров ограничивает их набухание в воде и препятствует проникновению ферментов в полимерную матрицу. Это затрудняет воздействие ферментов не только на главную углеродную цепь полимера, но и на биоразрушаемые части цепи. Аморфная часть полимера всегда менее устойчива к биодеструкции, чем кристаллическая. [3]

Биоразлагаемые полимеры классифицируют по виду сырья для их получения:

а) сырье возобновляемое животного происхождения:

1)коллаген;

2)эластин;

3)воски;

4)алифатические полиэфиры;

5)кератин;

6)фиброин;

7)эмульсия.

б) сырье возобновляемое растительного происхождения:

1)крахмал;

2) целлюлоза;

3)агар;

4) пектин.

в) сырье невозобновляемое нефтехимического происхождения:

1) полиуретаны;

2)полиэстрамиды;

3)полиэфирамиды;

4)ароматические полиэфиры, например, полимолочная кислота;

5) алифатическо-ароматический сополиэфиры;

г) сырье смешанное:

1) полиэфиры.

Смотрите также

Полный расчет ректификационной колонны
Задание на проектирование Перечень инженерных расчетов: расчет ректификационной колонны; подробный тепловой расчет дефлегматора; ориентировочный расчет теплообменников. Перечень раб ...

Подготовительные работы в кабинете химии
...

Концепции современного естествознания (химическая составляющая)
...