前沿成果 | 可降解材料制备与生产技术5大成果推荐！ 204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大可降解材料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.可降解人工食管
2.可降解吸收快速止血材料
3.废塑料可控降解和碳化技术
4.全降解聚乙烯薄膜（TDPE）生产技术
5.均匀降解且降解速率可控的高强韧生物医用镁合金及其复合材料

1. 可降解人工食管

可降解人工食管的基体为胶原蛋白丝，编织成园形网管，网管外壁为胶原海绵，其胶原海绵体有利于自身组织长人并诱导组织再生和修复。而网管降解速度慢，不易变形，能抵抗周围瘢痕组织的收缩而保持管腔的通畅。

同时网孔状结构提供细胞生长爬行的支架，良好的血运以利于粘膜及组织迅速生长，达到生物学固定通过材料的生物降解与自身食管组织再生，最终食管再生，完全替代人工食管。为临床提供了一种操作简便、不影响消化道正常解剖生理功能，高龄及体弱患者能够耐受的手术及晚期食管癌进行姑息性冶疗的方法。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：东华大学

2. 可降解吸收快速止血材料

针对在临床上设计开发出性能稳定的体（腔）内用止血产的迫切需求，本项目对展开了对止血材料的研究，本项目分别以生物纳米纤维素（BNC）和植物源纳米纤维素为原料，利用选择性化学氧化得到OBC和TCNF，并借助氧化纤维素的聚阴离子特性经静电自组装制备获得氧化纤维素/壳聚糖（OC/CS）和氧化纤维素/胶原/壳聚糖（OC/COL/CS）复合海绵。

得到的止血材料具有很好的生物相容性、广谱抗菌性、较好的促愈能力以及优异的止血性能，在战场止血救护以及外科手术等临床止血中具有很大应用潜力。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：东华大学

3. 废塑料可控降解和碳化技术

传统的废塑料处理包括物理回收和化学回收。物理回收的优点是简单高效，缺点是回收的次数有限。化学回收是将废塑料通过溶解分解、热裂解、催化裂解的形式转化为有用的化工原料，比如单体、汽油、气体等。化学回收的优点是能将废塑料转化为化工原料，缺点是产物往往是混合物，难以分离纯化，附加值不是很高。将废塑料可控降解为高附加值的产品，实现废塑料的升级化学回收，是行业近年来需要重点解决的问题。

本成果针对废弃聚酯的降解工艺复杂繁琐、降解产物难以分离纯化的问题，提出了废弃聚酯可控降解的新策略，也即是在大气环境中240～270度（聚酯熔点的温度附近），利用廉价的路易斯酸催化剂选择性活化促进酯键的断裂，从而高效制备单体。

本成果针对废弃塑料的降解产物附加值较低的问题，提出了废塑料的可控降解和碳化制备高附加值的功能材料的新思路。制备的功能材料包括氮化碳半导体、碳材料（比如碳纳米颗粒、碳纳米管、石墨烯、碳纳米薄片和多孔碳）以及金属-有机框架材料。本成果开发了三类催化剂，分别是熔融盐、金属氧化物和缺陷碳材料。

技术优势：

（1）单体产率可以达到97%，纯度大于99%；

（2）催化剂可以回收再利用，整个工艺不使用任何有机溶剂；

（3）结合螺杆挤出机等加工设备，易于实现连续的废弃聚酯降解制备单体的产业化应用；

（4）中国目前有300多家企业从事传统的废塑料处理，但均集中于物理回收和化学回收，将废塑料转化为高附加值的功能材料还不曾实现，本成果技术无国内外可替代生产技术。

技术熟化度：

目前实验室可以完成300～500克的小批量制备碳材料的实验，正寻求工业放大实验的合作伙伴。

技术成熟度：可以量产阶段

成果来源：华中科技大学

4. 全降解聚乙烯薄膜（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，达到了的预期要求，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：山东科技大学

5. 均匀降解且降解速率可控的高强韧生物医用镁合金及其复合材料

在镁合金多元组分设计理论、复合化体系构建以及表面功能化技术等方面开展了大量创新型研究，自主研制了具有自主知识产权的均匀降解且降解速率可控的高强韧镁合金及其复合材料，并且形成了系统的表面功能化改性技术，研究成果在生物植入器械(如心血管支架、骨科固定)领域具有广泛的应用前景。

提出多元合金化设计和LPS0/SFs相结构调控理论，克服了传统镁合金降解不均匀、变形能力差以及强度低等难题，研制出一系列均匀降解且降解速率可控的高强韧镁合金，该合金不仅保持高的抗拉强度(大于350MPa，最高可到410MPa)和延伸率(大于20%)，实现了合金屈强比在50%~93%范围内的可控调节，而且降解速率低(小于0.4亳米/年)且均匀降解。在此基础上，突破镁合金的结晶和加工尺寸瓶颈，创新性地提出了镁合金/非晶和镁合金/高分子的新型复合体系，并形成了系统的表-界面功能化改性技术，解决了单--镁合金降解速度过快、碱性降解以及功能欠缺等系统性难题，赋予了材料力学性能可设计、降解性能可调控以及抗菌功能化等特性。

技术成熟度：可以量产阶段

成果来源：南京工程学院

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