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| 內容簡介： |
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《生物降解高分子材料的加工与应用》在广泛综述国内外研究进展的基础上，同时结合近十年最新基础理论和应用实践研究成果，围绕着各类生物降解高分子材料的结构、性能、改性方法、加工方法、应用领域等方面进行了全面而系统的阐述。本书共分九章，第1章总体叙述了生物降解高分子材料，第二章至第七章分别介绍了聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、脂肪族共聚酯、二氧化碳基聚酯、其他脂肪族可降解聚酯、聚氨基酸、淀粉基材料和其他天然高分子。其特点是将结构性能与加工应用相结合，理论与加工应用并重。
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| 關於作者： |
东为富，博士、教授、博士生导师，江南大学科学技术研究院院长。2023年获侯德榜化工科技创新奖，2016年获江苏省“333工程”培养对象，2012年获JYB新世纪优秀人才。现任江南大学校学术委员会委员、中国化学会第三十一届理事会理事、中国化学会应用化学学科委员会委员、中国化学会农业化学专业委员会、全国塑料专业标准化技术委员会委员、国家知识产权局中国专利审查技术专家。
马丕明，江南大学至善岗位教授、博士生导师，化学与材料工程学院副院长。
张旭辉，工学博士，副教授，硕士生导师。
白绘宇，博士研究生，副教授，硕士生导师。
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| 目錄：
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1生物降解高分子材料1
1 1生物降解高分子材料的定义和分类2
1 1 1生物降解高分子材料的定义2
1 1 2生物降解高分子材料的分类3
1 2生物降解高分子材料的降解机理、生物降解实验和评价方法14
1 2 1生物降解高分子材料的降解机理14
1 2 2生物降解的试验方法、评价方法和测试标准16
1 3生物降解高分子材料的成型加工方法20
1 3 1再生纤维素纤维、薄膜和气凝胶的加工成型20
1 3 2热塑性淀粉基材料的加工成型21
1 3 3聚乳酸的加工成型22
1 3 4聚羟基脂肪酸酯的加工成型22
1 3 5生物降解高分子纳米复合材料的加工方法22
1 4生物降解高分子材料的应用领域23
1 4 1医疗领域23
1 4 2包装领域23
1 4 3农业领域23
1 4 4纺织品和个人卫生用品领域24
思考题24
参考文献24
2聚乳酸27
2 1概述27
2 2聚乳酸的合成27
2 2 1直接缩聚法27
2 2 2丙交酯开环聚合法28
2 3聚乳酸的性能28
2 3 1物理性能29
2 3 2结晶性能29
2 3 3成型加工性能30
2 3 4水解降解性能30
2 3 5生物降解性能30
2 4聚乳酸改性31
2 4 1增韧改性31
2 4 2阻隔改性33
2 4 3耐热改性34
2 4 4抗菌改性35
2 5聚乳酸加工成型35
2 5 1聚乳酸挤出吹膜35
2 5 2聚乳酸双向拉伸膜36
2 5 3聚乳酸的注射成型36
2 5 4聚乳酸的热成型36
2 5 5聚乳酸的发泡成型37
2 5 6其他成型方式38
2 6聚乳酸的应用38
2 6 1医学领域38
2 6 2农业领域38
2 6 3纺织领域38
2 6 4日用品领域39
2 6 5包装领域39
2 7问题与展望39
思考题40
参考文献40
3聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯43
3 1概述43
3 2聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的合成43
3 2 1直接熔融缩聚法44
3 2 2熔融酯交换缩聚法44
3 3聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的性能45
3 3 1力学性能45
3 3 2热学性质45
3 3 3降解性能47
3 3 4阻隔性能48
3 4聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的改性48
3 4 1物理改性49
3 4 2化学改性54
3 5聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的加工成型55
3 5 1聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的吹塑成型55
3 5 2聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的流延成型56
3 5 3聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的发泡成型56
3 6聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的应用57
3 6 1包装领域58
3 6 2有机垃圾袋领域58
3 6 3手提袋/购物袋领域59
3 6 4农用覆盖薄膜领域59
3 7前景展望59
思考题60
参考文献60
4聚丁二酸丁二醇酯63
4 1概述63
4 2聚丁二酸丁二醇酯的合成64
4 2 1直接酯化法64
4 2 2酯交换法64
4 2 3扩链法65
4 3聚丁二酸丁二醇酯的性能65
4 3 1力学性能66
4 3 2结晶性能66
4 3 3生物降解性能67
4 3 4其他性能68
4 4聚丁二酸丁二醇酯材料的改性68
4 4 1物理改性68
4 4 2化学改性71
4 5聚丁二酸丁二醇酯材料的加工成型73
4 5 1聚丁二酸丁二醇酯泡沫的模压法73
4 5 2聚丁二酸丁二醇酯泡沫的烘箱加 法73
4 5 3聚丁二酸丁二醇酯泡沫的辐射交联发泡73
4 5 4聚丁二酸丁二醇酯纤维的复丝法73
4 5 5聚丁二酸丁二醇酯薄膜的湿法共混法74
4 5 6聚丁二酸丁二醇酯薄膜的吹塑成型75
4 6聚丁二酸丁二醇酯的应用75
4 6 1生物医药领域75
4 6 2包装领域76
4 6 3其他76
4 7问题与展望76
思考题77
参考文献77
5二氧化碳基聚酯80
5 1概述80
5 2二氧化碳基聚酯的合成80
5 3二氧化碳基聚酯的性能82
5 3 1力学性能82
5 3 2热稳定性82
5 3 3玻璃化转变温度84
5 3 4生物降解性84
5 3 5其他性能84
5 4二氧化碳基聚酯改性85
5 4 1物理改性85
5 4 2化学改性96
5 5二氧化碳基聚酯加工成型96
5 5 1二氧化碳基聚酯的挤出吹塑成型97
5 5 2二氧化碳基聚酯的热压成型98
5 5 3二氧化碳基聚酯的多层共挤出成型99
5 6二氧化碳基聚酯的应用100
5 6 1包装领域100
5 6 2生物医药领域101
5 6 3能源领域101
5 6 4电磁屏蔽领域101
5 7问题与展望101
5 7 1存在的主要问题101
5 7 2前景展望102
思考题102
参考文献103
6其他脂肪族可降解聚酯107
6 1聚羟基脂肪酸酯107
6 1 1概述107
6 1 2聚羟基脂肪酸酯的合成107
6 1 3聚羟基脂肪酸酯的性能110
6 1 4聚羟基脂肪酸酯的改性112
6 1 5聚羟基脂肪酸酯的加工113
6 1 6聚羟基脂肪酸酯的应用116
6 2聚己内酯118
6 2 1概述118
6 2 2聚己内酯的合成119
6 2 3聚己内酯的性能119
6 2 4聚己内酯的改性121
6 2 5聚己内酯的加工123
6 2 6聚己内酯的应用125
6 3聚乙醇酸126
6 3 1概述126
6 3 2聚乙醇酸的合成126
6 3 3聚乙醇酸的基本性能130
6 3 4聚乙醇酸的改性132
6 3 5聚乙醇酸的加工133
6 3 6聚乙醇酸的应用135
6 4其他合成生物降解高分子材料136
6 4 1呋喃二甲酸类共聚酯136
6 4 2聚对二氧环己酮139
6 4 3烷基酚聚氧乙烯醚143
6 5问题与展望146
思考题146
参考文献146
7聚氨基酸151
7 1γ聚谷氨酸151
7 1 1概述151
7 1 2γ聚谷氨酸的合成152
7 1 3γ聚谷氨酸的应用154
7 2ε聚赖氨酸155
7 2 1概述155
7 2 2ε聚赖氨酸的合成156
7 2 3ε聚赖氨酸的应用158
7 3聚天冬氨酸159
7 3 1概述159
7 3 2聚天冬氨酸的合成160
7 3 3聚天冬氨酸的应用161
7 4展望162
思考题162
参考文献162
8淀粉基材料165
8 1概述165
8 1 1直链淀粉与支链淀粉165
8 1 2淀粉的结晶结构167
8 1 3淀粉的糊化和老化168
8 2淀粉的性能168
8 2 1力学性能168
8 2 2生物降解性能169
8 2 3阻隔性能169
8 3淀粉的改性169
8 3 1物理改性170
8 3 2化学改性170
8 4淀粉基材料的加工成型172
8 4 1挤出造粒成型173
8 4 2挤出注塑成型174
8 4 3吹塑成型174
8 4 4压塑成型175
8 5淀粉基材料的应用175
8 5 1食品包装领域175
8 5 2塑料包装领域176
8 5 3缓冲包装材料领域177
8 5 4生物医药领域177
8 6问题与展望178
思考题178
参考文献178
9其他天然高分子181
9 1多糖类181
9 1 1纤维素181
9 1 2甲壳素与壳聚糖188
9 1 3其他多糖197
9 2蛋白类198
9 2 1植物蛋白198
9 2 2动物蛋白200
9 3木质素204
9 3 1概述204
9 3 2木质素的性能205
9 3 3木质素的改性205
9 3 4木质素的加工207
9 3 5木质素的应用212
思考题213
参考文献213
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| 內容試閱：
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随着高分子科学的不断发展，高分子制品已经广泛存在于我们生活的方方面面，小到一根吸管、大到一辆汽车，高分子制品的身影无处不在。制备塑料制品的传统高分子树脂在自然环境状态下很难降解，会造成严重的白色污染。据统计，全球每年塑料产量超过35亿t，产生超过1亿t白色垃圾，因此，传统高分子材料（主要为塑料）的大量使用与废弃所造成的白色污染已成为全社会共同关注的焦点，如何解决白色污染是人类面临的重大课题。
生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。由于在一定条件下可以生物降解，不增加环境负荷，生物可降解塑料是解决白色污染的有效途径之一。
2020年1月19日，国家发展改革委、生态环境部印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》。2018年出台、自2019年1月1日起施行的《中华人民共和国土壤污染防治法》明确了鼓励和支持农业生产者使用生物可降解农用薄膜。2020年4月29日，十三届全国人大常委会第十七次会议审议通过的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中明确，国家鼓励研究、开发、生产、销售、使用在环境中可降解且无害的农用薄膜。海南省规定从2020年12月开始全面禁止一次性不可降解塑料袋、购物袋与餐饮具等的使用，我国部分城市已开始强制执行城市生活垃圾分类，电子商务包装、邮政快件包装、外卖包装?绿色化已是趋势。生物降解材料的生产、销售、使用开始从示范推广逐渐向大规模工业化阶段过渡。
目前，全球生物降解塑料的产能约为100万t，年增长率超过20%。聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）、聚碳酸亚丙酯（PPC）等生物降解材料不仅性能显著提高、生产成本不断降低、市场竞争力持续增强，其应用也不再仅限于高端领域，开始规模化应用于纤维、日用膜袋、农用地膜等领域。
虽然“生物降解”这个词在政府报告、媒体报道、研究论文中常被提及，但人们对生物降解的理解不够深刻，更多是将其作为一个热门词汇来使用，对于生物降解高分子材料的种类、加工方法和应用前景更是缺乏系统而全面的了解。目前关于生物降解高分子材料的书籍较少，知识点碎片化：部分书籍的侧重点在于生物降解高分子复合材料的制备与表征，部分书籍侧重介绍常见的生物降解高分子材料，部分书籍则侧重介绍新型的生物降解高分子及其复合材料，如基于超支化聚合物的生物降解塑料。
本书结合近二十年基础理论和应用实践研究成果，围绕着各类生物降解高分子材料的结构、性能、改性方法、加工方法、应用领域等方面进行了全面而系统的阐述。本书特点是将结构性能与加工应用相结合，理论与加工应用并重。在理论方面，本书可供高分子材料、化工及新材料领域的本科生、科研人员、技术人员阅读或参考；在加工、改性和应用方面，可为相关化工行业技术人员以及投资经营者提供一些启示。
本书共分9章，由江南大学化学与材料工程学院、中国科学院长春应用化学研究所的多名教师共同撰写而成，东为富任主编，第1章由王玮编写，第2章由马丕明编写，第3章由殷宏军编写，第4章由白绘宇编写，第5章由张旭辉编写，第6章由杨伟军编写，第7章由陶友华编写，第8章由夏碧华、王冬编写，第9章由杨伟军编写，东为富负责统稿，倪才华在整个过程中提出了非常多宝贵的建议。这些老师均在生物降解高分子材料领域有丰富的实践和研究经验，在此对诸位老师的付出表示衷心的感谢。
生物降解高分子材料的加工与应用《生物降解高分子材料的加工与应用》编写组
2024年3月
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