本書(shū)介紹了可生物降解聚合物的種類(lèi)及其生產(chǎn)與應(yīng)用狀況，重點(diǎn)介紹了聚乳酸、聚羥基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、聚乙烯醇等可生物降解聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、合成工藝、物理性能與力學(xué)性能；同時(shí)還介紹了其改性方法，包括共混改性及其與納米材料的復(fù)配方法，重點(diǎn)介紹了可生物降解聚合物與納米層狀硅酸鹽（納米黏土、蒙脫土等）復(fù)合材料的制備工藝（包括原位聚合插層法、熔融插層法和溶液插層法等）、相態(tài)結(jié)構(gòu)、熔融行為與結(jié)晶性能、力學(xué)性能、流變性能等。本書(shū)涵蓋了可生物降解聚合物的六大品種及其與層狀硅酸鹽的納米復(fù)合材料，系統(tǒng)全面，實(shí)用性強(qiáng)。
適讀人群 ：從事聚合物生產(chǎn)和研究的技術(shù)人員，相關(guān)專(zhuān)業(yè)在校師生
1）可生物降解聚合物一方面解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾人們的塑料廢棄物對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題，另一方面還緩解了石油資源緊張的矛盾。
2）本書(shū)重點(diǎn)介紹了聚乳酸、聚羥基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、聚乙烯醇等可生物降解聚合物及其相對(duì)應(yīng)的黏土納米復(fù)合材料的制備方法、化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、物理性能與力學(xué)性能、熔融行為與結(jié)晶性能、流變性能、阻透性能、阻燃性能、加工工藝等。
3）本書(shū)涵蓋了可生物降解聚合物的六大品種及其與層狀硅酸鹽的納米復(fù)合材料，系統(tǒng)全面，實(shí)用性強(qiáng)。
傳統(tǒng)塑料的廣泛應(yīng)用，在消耗大量石油和資源的同時(shí)，由于不能自然降解以及回收的不利，燃燒時(shí)又釋放出大量的二氧化碳，因此造成一定的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2014年，我國(guó)7257個(gè)企業(yè)的塑料制品產(chǎn)量為7387萬(wàn)t， 塑料表觀消費(fèi)量達(dá)9325萬(wàn)t；據(jù)估測(cè)2014年塑料回收再生利用量達(dá)到2825萬(wàn)t。盡管部分塑料得到了回收和再利用，但是大多數(shù)的廢舊塑料都需要采用填埋、焚燒等方法來(lái)處理，尤其是生活垃圾中的塑料包裝廢棄物。20世紀(jì)的最后10年，塑料制品應(yīng)用快速增長(zhǎng)的領(lǐng)域是包裝。目前，塑料總產(chǎn)量中41%用于包裝工業(yè)，而其中又有47%用于食品包裝。塑料包裝常用材料，如聚烯烴等幾乎全都是石油基產(chǎn)物，消費(fèi)后棄于環(huán)境中，最終成為無(wú)法自然降解的廢棄物，如何處理這些塑料廢棄物已成為一個(gè)全球性難題。由此迫切需要開(kāi)發(fā)綠色聚合物材料，在其制備過(guò)程中不使用有毒、有害物質(zhì)，而且使用后能夠在自然環(huán)境中分解。隨著公眾環(huán)保意識(shí)的提高和對(duì)環(huán)境關(guān)注度的加大，以及石油資源的日趨緊缺，近年來(lái)可生物降解塑料的研究與開(kāi)發(fā)引起了廣泛的關(guān)注和重視�？缮锝到饩酆衔镆环矫娼鉀Q了長(zhǎng)期以來(lái)困擾人們的塑料廢棄物對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題，另一方面還緩解了石油資源緊張的矛盾。
近年來(lái)，世界上很多國(guó)家，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視可生物降解聚合物的研究和生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)成功的品種已有幾十種。主要有聚羥基烷酸酯（PHA）、聚乳酸（PLA）、聚己內(nèi)酯（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚乙烯醇（PVA）等。我國(guó)也對(duì)可生物降解聚合物進(jìn)行了大量的研究工作，以期開(kāi)發(fā)出可工業(yè)化生產(chǎn)并大量使用的品種和產(chǎn)品。
但是，可生物降解塑料的一些性能缺陷，如性脆、耐熱性差、熔體強(qiáng)度低等限制了其廣泛應(yīng)用，因此需要對(duì)其進(jìn)行改性。研究表明，用無(wú)機(jī)填料制備復(fù)合材料是改善可生物降解聚合物某些性能的有效途徑。目前正在開(kāi)發(fā)的各種納米聚合物增強(qiáng)材料中，研究最多、最深入的聚合物基納米復(fù)合材料是用層狀硅酸鹽納米礦物（黏土、蒙脫土等）作增強(qiáng)相，因?yàn)槠鋪?lái)源廣泛，成本相對(duì)較低，而且更為重要的是其環(huán)境友好。通過(guò)采取適當(dāng)?shù)募庸し椒�，添加適量黏土的聚合物/納米黏土復(fù)合材料，其一些性能，如力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、結(jié)晶性能、阻透性能、阻燃性能等可以得到不同程度的改善。蒙脫土（黏土）是制備聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料最為常用的層狀硅酸鹽之一。在可生物降解塑料中研究與應(yīng)用得最多的無(wú)機(jī)填料也是納米黏土，通過(guò)溶液插層、熔融插層和原位聚合插層等方法可制得不同的可生物降解塑料/層狀硅酸鹽（黏土、蒙脫土等）納米復(fù)合材料，如PLA/黏土納米復(fù)合材料、PHA/黏土納米復(fù)合材料、PBS/黏土納米復(fù)合材料、PCL/黏土納米復(fù)合材料、PBAT/黏土納米復(fù)合材料、PVA/黏土納米復(fù)合材料等，其性能在不同方面都有不同程度的改進(jìn)。
可生物降解塑料種類(lèi)很多，本書(shū)在大量文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹6種生產(chǎn)量較大、研究較多的PLA、PHA、PBS、PCL、PBAT和PVA可生物降解塑料及其相對(duì)應(yīng)的黏土納米復(fù)合材料的制備方法和加工工藝，闡述其化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、物理性能與力學(xué)性能、熔融行為與結(jié)晶性能、流變性能、阻透性能、阻燃性能等。由于多糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)類(lèi)等天然可生物降解聚合物的黏土納米復(fù)合材料研究和應(yīng)用相對(duì)較少，本書(shū)未涉及。二氧化碳共聚物——聚碳酸亞丙酯（PPC）目前的生產(chǎn)量較少，其與納米黏土的復(fù)合材料研究也很有限，也未進(jìn)行闡述。
由于合成技術(shù)及性能、價(jià)格等方面的原因，相較于石油基的熱塑性塑料，如聚乙烯、聚丙烯等，可生物降解聚合物的生產(chǎn)量相對(duì)較少，目前仍是研究較熱，但實(shí)際應(yīng)用量還有限。希望廣大學(xué)生和研究人員關(guān)注其制備和改性技術(shù)，以促使其大量應(yīng)用，在一定程度上解決傳統(tǒng)塑料對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題。
在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，翁云宣、楊濤、項(xiàng)愛(ài)民、王向東、周洪福、劉偉等提供了寶貴資料，在此表示感謝。感謝江蘇宜興光輝包裝材料有限公司與作者開(kāi)展的PLA項(xiàng)目研究工作，啟動(dòng)了本書(shū)的資料收集與整理工作。
在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，參考了國(guó)內(nèi)外出版的許多相關(guān)書(shū)籍及公開(kāi)發(fā)表的學(xué)術(shù)與研究論文（全都在相應(yīng)章節(jié)的參考文獻(xiàn)中列出），在此對(duì)相關(guān)參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。
本書(shū)的出版得到了北京工商大學(xué)的資助，在此也表示誠(chéng)摯的感謝。
由于作者水平所限，盡管做了努力，對(duì)本書(shū)編寫(xiě)時(shí)所擬定的宗旨一定會(huì)有未完全體現(xiàn)之處。書(shū)中錯(cuò)誤、疏漏和不當(dāng)之處在所難免，祈望讀者和同行批評(píng)指正。
張玉霞
前言
第1章概述
1.1簡(jiǎn)介
1.2可生物降解聚合物的定義和分類(lèi)
1.2.1可降解聚合物
1.2.2可生物降解塑料的分類(lèi)
1.3可生物降解聚合物的性能
1.4可生物降解聚合物的生產(chǎn)與應(yīng)用
1.4.1合成的天然可生物降解塑料
1.4.2石化基可生物降解塑料
1.4.3可生物降解聚合物的加工
1.4.4可生物降解聚合物的應(yīng)用
1.5聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料
1.5.1層狀硅酸鹽的結(jié)構(gòu)及其表面處理
1.5.2聚合物/納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
1.5.3聚合物/納米復(fù)合材料制備技術(shù)
1.5.4納米復(fù)合材料的表征技術(shù)
1.6可生物降解聚合物基納米復(fù)合材料
參考文獻(xiàn)
第2章聚乳酸及其納米復(fù)合材料
2.1概述
2.2PLA的合成
2.3PLA的結(jié)構(gòu)與性能
2.3.1熔融性能
2.3.2結(jié)晶性能
2.3.3流變性能
2.3.4力學(xué)性能
2.3.5熱穩(wěn)定性
2.3.6氣體透過(guò)率
2.3.7溶解性
2.4PLA的生物分解機(jī)理
2.5加工技術(shù)
2.5.1干燥
2.5.2擠出成型
2.5.3注射成型
2.5.4拉吹成型
2.5.5流延薄膜技術(shù)
2.5.6擠出吹塑薄膜
2.5.7發(fā)泡成型技術(shù)
2.5.8纖維成纖技術(shù)
2.5.9超細(xì)纖維的靜電紡絲
2.6PLA的全生物降解共混物
2.6.1PLA族共混物
2.6.2PLA/PBAT共混物
2.6.3PLA/PHA共混物
2.6.4PLA/PPC共混物
2.6.5PLA/PBS共混物
2.6.6PLA/PCL共混物
2.7PLA/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料
2.7.1制備方法
2.7.2結(jié)構(gòu)與性能
2.7.3加工
2.7.4不同表面活性劑處理的納米黏土對(duì)PLA/黏土納米復(fù)合材料性能的影響
參考文獻(xiàn)
第3章聚羥基烷酸酯及其納米復(fù)合材料
3.1概述
3.2PHAs的合成
3.2.1微生物合成路線(xiàn)
3.2.2化學(xué)合成路線(xiàn)
3.3PHA的性能
3.3.1物理與力學(xué)性能
3.3.2結(jié)晶性能與熔融行為
3.3.3生物降解性
3.3.4化學(xué)性能
3.4PHAs的改性
3.4.1物理改性
3.4.2化學(xué)改性
3.4.3生物改性
3.5PHA的發(fā)泡
3.5.1模壓法
3.5.2真空干燥法
3.5.3注射法
3.5.4擠出法
3.5.5釜壓法
3.6PHA/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料
3.6.1制備方法
3.6.2PHB/黏土納米復(fù)合材料
3.6.3PHBV/MMT納米復(fù)合材料
3.6.4黏土種類(lèi)及其表面處理對(duì)PHAs/黏土納米復(fù)合材料的影響
參考文獻(xiàn)
第4章聚丁二酸丁二醇酯及其納米復(fù)合材料
4.1概述
4.2PBS的合成
4.2.1直接酯化法
4.2.2酯交換反應(yīng)法
4.2.3擴(kuò)鏈反應(yīng)法
4.3PBS的結(jié)構(gòu)
4.4PBS的性能
4.5PBS的成型加工
4.5.1擠出成型
4.5.2注射成型
4.5.3發(fā)泡
4.6PBS/黏土納米復(fù)合材料
4.6.1PBS/黏土納米復(fù)合材料的制備
4.6.2PBSA/黏土納米復(fù)合材料的制備
4.6.3結(jié)構(gòu)與性能
參考文獻(xiàn)
第5章聚己內(nèi)酯及其納米復(fù)合材料
5.1概述
5.2PCL的合成與結(jié)構(gòu)
5.3PCL的性能
5.3.1物理與力學(xué)性能
5.3.2結(jié)晶性能
5.3.3熱穩(wěn)定性
5.3.4化學(xué)性能
5.3.5生物降解性
5.3.6生物相容性
5.3.7滲透性
5.3.8形狀記憶特性
5.4PCL的加工
5.5PCL/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料
5.5.1制備方法
5.5.2微觀結(jié)構(gòu)
5.5.3性能
5.5.4PCL/OMLS的發(fā)泡
參考文獻(xiàn)
第6章聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯及其納米復(fù)合材料
6.1概述
6.2PBAT的性能
6.2.1基本性能
6.2.2生物分解性能
6.2.3加工性能
6.3應(yīng)用
6.4PBAT與可生物降解聚合物的共混改性
6.4.1PBAT / PLA共混物
6.4.2PBAT / PBS共混物
6.4.3PBAT / PHBV共混物
6.5PBAT/黏土納米復(fù)合材料
6.5.1制備方法
6.5.2結(jié)構(gòu)
6.5.3力學(xué)性能
6.5.4結(jié)晶與熔融行為
6.5.5熱穩(wěn)定性
6.5.6降解性能
參考文獻(xiàn)
第7章聚乙烯醇及其納米復(fù)合材料
7.1概述
7.2PVA的合成
7.3PVA的性能
7.4PVA的加工
7.4.1分子復(fù)合實(shí)現(xiàn)PVA熱塑加工
7.4.2PVA熱塑加工新技術(shù)
7.5PVA/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料
7.5.1制備方法
7.5.2性能
參考文獻(xiàn)
書(shū)單推薦
