1。2。2 淀粉基生物降解塑料的历史

生物可降解塑料的历史要追溯到上个世纪 80 年代，最早是填充型淀粉塑料。 将少量的淀粉添加到普通的塑料中，所得的产品在土壤中能相对较快地降解成较 小的片状，这样一来就让人认为塑料已经降解的假象。然而真正的塑料仍然在土 壤中，并没有降解。所以第一代的生物降解塑料只是部分降解，并不能完全降解

[2]。

二十世纪七十年代，国外的研究人员成功研发了一些淀粉塑料。但是其缺点 也是较为明显，作为包装材料具有亲水性并且价格过于高昂，仅适用于一些特定 的领域，无法大规模应用[3]。二十世纪九十年代之后人们就不满足当前塑料占多 数的塑料制品，开始了对全淀粉塑料的研究。这种塑料非常环保，它的淀粉含量 高达 70%-90%，并且热塑性淀粉具有良好的热塑性，可沿用传统设备进行加工， 前景非常乐观。我国的塑料工业虽然发展较晚却发展相当迅速，现如今对降解塑

料的研究开发也正大力开展。目前市场上应用比较广泛的是第二代的全降解塑料， 是以可完全降解的如淀粉、纤维素等为原料，再添加适量的可降解的例如增容剂、 增塑剂等助剂，加工成与普通塑料性质相仿的一种塑料。这种塑料在较为简单的

环境下能够完全降解。

1。2。3 淀粉基生物降解塑料所存在的问题及发展

目前，淀粉基降解塑料的研究与推广使用还存在不少问题。

首先，淀粉基降解塑料的产品价格过于高昂。它比如今使用广泛的普通塑料 产品高 15%以上，其中，可完全降解的则要高 4~8 倍，这就极大限制了其大规 模使用[4]。其中，淀粉填充塑料生产工艺最为简单，使用原有的不需要经过太大 的改进就可投入生产，然而这种塑料的降解并不能达到 100%。这种塑料淀粉含

量一般少于 30%，降解程度较低，依然会对环境造成污染[5]。热塑性淀粉的价格 虽然较为低廉，适合大规模应用，但它的开发还处于起步阶段，材料的耐水性能、 断裂伸长率等性能还并不能达到人们所希望的要求。

另外，淀粉的填充会引起物性劣化，从而降低了塑料的力学性能，湿强度、 耐水性都较差。此外，过高的温度或过低的温度又会对这种塑料产生影响，150℃

以上淀粉的糖苷键会开始分解，而低于 10℃淀粉又会发生沉淀，使塑料变脆。 最后，降解时间的可控性也还是个未解决问题。

我国在完全降解塑料的研究上基本处于刚起步的状态。随着国民素质不断的

提高，环保观念的逐渐深入人心，生物降解塑料的发展具有很大的潜力。另外， 淀粉作为一种天然高分子材料，降解后不仅没有一点污染，还能使土壤提高生物 活性，对于我们中国这样一个农业大国来说，是再合适不过的一种原料了。我们

有丰富的淀粉资源，发展淀粉塑料可以很大程度上缓解我国的“白色污染”。淀 粉基生物降解塑料，特别是拥有和塑料相近的各项性能，并且不对环境造成污染

的热塑性淀粉有着令人期待的发展前途。

1。3 热塑性淀粉的概况

1。3。1 热塑性淀粉的制备

淀粉作为自然界常见的一种天然高分子材料，不仅来源较为广泛，而且可完 全降解，并不产生任何污染。随着石油储量的大规模开发和使用，其储量必然逐 渐跟不上需求，将淀粉作为原料来生产可降解塑料越来越受人关注。淀粉的优势 在于来源广泛、价格低廉并且可以完全生物降解以及再生周期短等，在目前看来 是最具有发展前景的。然而淀粉是多糖高分子化合物，分子中有大量的羟基，能 够形成大量的氢键，形成微晶结构的完整颗粒，这样一来，它的分解温度远比其