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生物可降解的二氧化碳基塑料的改性及加工
摘要
在全球环保意识逐渐普及的情况下，生物可降解塑料作为一种绿色环保材料受到越来越多的关注。本文重点研究了生物可降解的二氧化碳基塑料的改性及加工，探讨了生物可降解塑料的性能表现、改性的方法和优缺点，以及加工技术和应用方面的研究进展。结果表明，生物可降解塑料改性后具有更好的力学性能和热稳定性能，在应用方面也有广泛的前景。
关键词：生物可降解；二氧化碳基塑料；改性；加工；应用
引言
塑料作为一种重要的材料，在人们的日常生活中有着广泛的应用。但是，由于传统塑料的大量使用，给环境带来了巨大的压力和破坏。随着环保意识的增强，生物可降解塑料作为一种绿色环保材料逐渐引起了人们的关注。生物可降解塑料是指在自然环境下能被微生物完全分解的塑料，不会对环境造成污染。其中，二氧化碳基塑料是一类特殊的生物可降解塑料，是以二氧化碳为链延长物的合成材料，具有很好的生物降解性能。
但是，生物可降解塑料的力学性能、热稳定性能和加工性能等方面还存在着一些问题，限制了其在工业应用中的推广。因此，如何提高生物可降解塑料的性能表现，成为了目前的研究热点。本文就生物可降解的二氧化碳基塑料的改性及加工进行了研究，旨在为其在工业应用中的推广提供一定的参考。
一、生物可降解塑料的性能表现
1.机械性能
生物可降解塑料的强度和韧性比传统塑料低，是一个需要改善的方面。这主要是由于生产生物可降解塑料的原料比较有限，同时在降解过程中，生物降解产物会导致其力学性能的下降。
2.热稳定性能
生物可降解塑料的热稳定性比传统塑料低，是一个很大的问题。由于降解产物、生命周期短等因素，其热稳定性不能达到传统塑料的水平，这限制了其在高温环境下的应用。
3.降解速度
生物可降解塑料需要在自然环境下在较短时间内被降解，这是其最主要的特征。但是，降解时间过快会导致其使用寿命过短，不能满足某些特定环境下的使用需求。
二、生物可降解塑料的改性方法
为了提高生物可降解塑料的性能表现，需要对其进行改性处理。目前主要的改性方法有以下几种：
1.填料改性
将一定比例的填料加入生物可降解塑料中，比如纤维素、壳聚糖、淀粉等，可以提高塑料的强度、韧性和热稳定性。同时，这些填料也具有一定的生物活性，可以促进降解速度。
2.共混改性
将生物可降解塑料和其他塑料或天然高分子材料进行共混处理，可以获得合成材料的性能，如耐热性、耐UV性、力学性能等。其中，天然高分子材料比如淀粉、壳聚糖、木质素等具有天然的生物降解能力，有助于提高生物可降解塑料的降解速度。
3.表面改性
在生物可降解塑料表面添加一层涂层，可以提高其表面的性能，如防水、防吸湿、耐磨损等。此外，还可以利用纳米技术将改性材料粒度压缩到几十纳米以下，均匀地分散在基础材料中，以改进材料的稳定性、活性和晶态特性。
三、生物可降解塑料的加工技术
生物可降解塑料的加工技术包括挤出成型、注塑成型、吹塑成型等。这些加工技术不同于传统塑料加工技术，需要采取一些特殊的操作方法。
1.挤出成型
挤出成型是将挤出机预加热的生物可降解塑料通过挤压头在一定的温度下挤压成型，制作成所需要的塑料制品。这种加工技术适用于简单结构的塑料制品，如管材、薄片等。
2.注塑成型
注塑成型是将预加热的生物可降解塑料注入到注塑机的模具中，经冷却后取出塑料制品。这种加工技术适用于制作复杂结构的塑料制品，如塑料零件、玩具等。
3.吹塑成型
吹塑成型是将预加热的生物可降解塑料通过吹塑机的一系列操作，如挤出、放气、吹塑等，制作成所需要的塑料制品。这种加工技术适用于制作中空形状的塑料制品，如瓶子、婴儿奶瓶等。
四、生物可降解塑料的应用研究进展
生物可降解塑料由于其生态友好、可回收利用的优点，已经得到了广泛的应用。大量的研究表明，生物可降解塑料可以用于制作一次性餐具、包装袋、农膜等，具有较好的市场前景。
最近，还有研究表明，生物可降解塑料可以用于制作立体打印材料、人造骨架、皮肤替代品等，推动了其在医学领域的应用。此外，生物可降解塑料还可以用于制作土壤增惠剂、杀菌剂等，促进了其在农业领域的应用。
结论
生物可降解塑料以其绿色环保、可降解的特点得到了广泛的应用，但存在力学性能、热稳定性和加工性等方面的弱点。从改性和加工两个角度出发，通过在原料上加入填料、共混、表面处理等方法、通过挤出、注塑、吹塑等特殊的加工方式，可以有效地提高生物可降解塑料的性能和降解速度，促进了其在包装、医学、农业等领域的广泛应用。