前沿成果 | 新型可降解材料的制备与生产技术5大成果推荐！ 177期

栏目介绍：我们汇聚了国内外大量的优质成果库资源，均可转化交易，本期精选了5大新型可降解材料的制备与生产技术成果。如果你对本文提到的技术成果感兴趣，欢迎与企知道联系。

成果目录：
1.生物可降解高分子合金材料
2.可降解农用地面覆盖薄膜技术
3.可降解塑料薄膜⁄购物袋的制备
4.降解聚乙烯薄膜（TDPE）生产技术
5.植入用可降解锌合金棒材/管材/丝材技术

1. 生物可降解高分子合金材料

热塑性的生物可降解高分子是今后高性能塑料的发展趋势。将它们熔融共混以期实现性能互补是拓展其应用空间简单易行的方法之一。而将纳米粒子作为第三组分引入到不相容体系内，通过控制其在相界面上的选择性分布不仅能够设计和控制体系的相形态，利用成本低廉且各向异性的纳米填料改变聚合物基体组分流变学性质，达到同时增容、增强的效果，甚至还可以利用反应挤出技术控制生物可降解高分子共聚物的制备，从而得到高性能的生物可降解高分子合金材料。

性能指标：

为挤出和注射开发的改性聚乳酸材料与美国NatureWorks公司产品相比，在抗张强度基本相同的同时，抗冲击强度提升了约20%；为吹塑和压延开发的改性聚乳酸材料在保持结晶速率的同时熔体强度足以满足吹塑和压延的需要；与比利时Sovey公司的聚己內酯相比，采用本技术开发的改性聚己內酯材料在保证良好的冲击强度基础上，拉伸强度提高50%，并可根据客户需要调节降解速率。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：扬州大学

2. 可降解农用地面覆盖薄膜技术

本项目拟设计和制造的可降解地膜具有结构简单、取材方便、投资低、绿色无污染和增温保墒的优点。推广可降解地膜使用，尤其适宜在农业和园艺领域的应用，是保障粮食安全和重要农产品有效供给，解决土壤“白色污染”和节约干旱地区水资源等问题。可降解地膜可以通过平板覆盖和液体滴灌两种形式进行实施。可降解地膜具有增温保墒的作用，同时兼备抑制杂草生长、抗紫外、固沙防尘、预防病虫害、防止旱涝以及洁净产品等功能。

本项目旨在聚焦重点作物、重点区域，推动可降解地膜科学使用，系统解决传统地膜难降解、难回收的问题。我们利用其增温保墒、成本低以及多功能的特点，满足该情况下的作物需求，土壤污染和水资源短缺的问题。同时，有助于实现低消耗、低排放、高效率为基础的循环经济模式，有望为中国实现低碳减排、为2030年碳达峰做出贡献。

技术成熟度：通过小试阶段

成果来源：河北工业大学

3. 可降解塑料薄膜⁄购物袋的制备

塑料的廉价及易成型特点使得它被大量用于产品包装物，现代工业发展的进步及人们消费水平提高使得许多塑料包装成为一次性使用品，用后即弃，造成很严重的环境污染。但是它使用废弃后不腐烂，不分解，引起铁路沿线、江河湖泊、城市及旅游景点到处都是白色泡沫，严重影响环境和卫生，被人们称为“白色污染”。

技术指标：

可降解塑料薄膜⁄购物袋可以充分降解,降解后对环境无影响，性能符合国家标准。

产业化成本效益分析：

对比市场现有可降解塑料袋，目前各大超市大号可降解塑料袋15g/个，超市售价1元/个，即售价6.67万元/吨。本项目最高品质薄膜的原料成本小于1.6万元/吨，且产品性能优良，无明显气味，无淀粉，必要的无机物小于2.5%。并可以根据企业需求，通过添加填料等降低成本，最低可达到1.1万元/吨，在此基础上获得的产品，利润空间巨大。

同时，对目前生产的薄膜/塑料袋生产线没有改动，可以在现有普通生产线基础上直接投产生产。如果是建新厂，生产线投入20~30万即可组装一条生产线。

技术成熟度：可以量产阶段

成果来源：安徽大学

4. 降解聚乙烯薄膜（TDPE）生产技术

本技术是在聚乙烯中添加光、热氧降解催化剂，制备成聚乙烯纳米复合材料，通过纳米复合技术制备成降解时间可控、最终完全降解成水和二氧化碳的聚乙烯复合材料。全降解聚乙烯纳米复合材料可以制成地膜、方便袋、包装袋以及发泡板等制品，在保证了聚乙烯一次性制品机械性、透光性的前提下，使其无污染降解成水和二氧化碳，杜绝了一次性聚乙烯制品对环境的污染。

技术创新点：

本技术的核心是聚乙烯中的催化剂在光、热、氧的作用下，将聚乙烯转化为微生物可以识别和代谢的类多糖，从而将聚乙烯生物降解成水和二氧化碳。

应用场景：

全降解聚乙烯薄膜主要用于一次性的聚乙烯薄膜制品,特别是农用地膜和方便袋。

目前应用状态：

本技术所生产的地膜已经进行了5年（次）室外和大田试验，达到了预期要求，地面部分和埋地部分都降解成了水和二氧化碳。TDPE的成本比纯PE提高约20%。

技术成熟度：可以量产阶段

成果来源：河北省产业技术研究院绿色技术研究院

5. 植入用可降解锌合金棒材/管材/丝材技术

植入类医用器械主要包括骨板、骨钉、支架、血管夹、腰、颈椎融合器等，全球每年有超过五千多万人需要通过植入器件来帮助恢复骨创伤、心血管疾病或其他退行性疾病，我国人口基数大，老龄化日益严重，对可植入器械及新型生物医用材料提出了巨大需求。但目前我国在植入器件和材料方面总体研究水平较低，产品创新竞争力较弱。开展生物医用材料科技创新，推进传统材料产业转型升级，具有重要的战略意义。

本项目面向植入器件行业对可降解生物医用金属材料的需求，通过加入安全合适的合金元素调整锌合金的力学性能及其在人体中的降解速率，制备高塑性医用锌合金，开发了可用于血管夹、植入式骨科产品、腰、颈椎融合器等产品的高强韧可降解锌合金棒材、管材及丝材材料，对于促进我国植入器件行业的发展具有重要意义。

技术优势：

（1）开发了可降解锌合金棒材、管材及丝材，管材外径1.5mm，壁厚0.125mm，丝材直径0.23mm；

（2）抗拉强度≥230MPa，弹性模量≤80GPa,延伸率≥25%，180°折弯无裂纹；

（3）在模拟体液中降解速度为≤0.15mm/year，溶血率低于5%，MTT细胞毒性测试细胞相对生长率不低于80%；

（4）体外细胞直接培养测试相对玻璃参照的细胞生长率不低于40%；

（5）动物试验植入6个月后无炎症、无过敏、无实质性组织病变等反应。

技术成熟度：市场化阶段

成果来源：中国科学院宁波材料技术与工程研究所

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