Биоразлагаемые полимерные материалы и модифицирующие добавки: современное состояние. Часть II
Автор: Мазитова Алия Карамовна, Аминова Гулия Карамовна, Зарипов Ильнар Ильгизович, Вихарева Ирина Николаевна
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Разработка новых полимерных материалов
Статья в выпуске: 1 т.13, 2021 года.
Бесплатный доступ
Один из самых востребованных материалов на планете - пластик, отличные эксплуатационные характеристики которого способствуют накоплению значительного количества отходов на его основе. В связи с этим в научных кругах сформировался новый подход к разработке данных материалов: получение полимерных композитов с постоянными эксплуатационными характеристиками в течение определенного срока и способных затем к деструкции под действием факторов окружающей среды. Анализ современного состояния отрасли полимерных материалов показывает, что наиболее актуальным остается применение таких классических полимеров, как полиолефины и поливинилхлорид. В первую очередь оптимальным решением данной проблемы в связи с отсутствием подходящей замены традиционным полимерам является разработка композитов на их основе с привлечением биоразлагающих аддитивов. В таком случае решается комплекс проблем, связанных с утилизацией отходов: значительно сокращается период разложения утилизируемых отходов, сокращаются территории, необходимые для пластиковых отходов. В работе изложены предпосылки возникновения и дальнейшего развития области биоразлагаемых полимеров. Приведены основные количественные характеристики производственных мощностей выпускаемых биопластиков по типам, регионам и отраслям применения. Представлены современные способы снижения и регламентации времени деградации полимерных материалов. Перечислены основные мировые и отечественные производители биоразлагаемых полимеров и выпускаемая ими продукция, а также список основных производителей биоразлагающих добавок для полимерных материалов. Перечислены современные виды биопластиков на основе возобновляемого сырья, композитов с их применением, а также модифицированных материалов из природных и синтетических полимеров. Описаны основные методы определения био-разлагаемости существующих биопластиков.
Биодеградация, биоразлагаемые добавки, нефтехимическое сырье, полимеры, пластификаторы, растительные источники
Короткий адрес: https://sciup.org/142226592
IDR: 142226592 | УДК: 678 | DOI: 10.15828/2075-8545-2021-13-1-32-38
Biodegradable polymer materials and modifying additives: state of the art. Part II
One of the most demanded materials on the planet is plastic, the excellent performance of which contributes to the accumulationof a significant amount of waste on its basis. In this regard, a new approach to the development of these materials hasbeen formed in scientific circles: the production of polymer composites with constant performance characteristics for a certain-period and then capable of destruction under the influence of environmental factors. Analysis of the current state of the industry of polymeric materials shows that the most urgent is the use of such classical polymers as polyolefins and polyvinyl chloride. First of all, the optimal solution to this problem due to the lack of a suitable replacement for traditional polymers is the development of composites based on them with the use of biodegradable additives. In this case, a set of problems associated with waste disposal issolved: the decomposition period of the recycled waste is significantly reduced, the territories required for plastic waste are reduced. The paper outlines the preconditions for the emergence and further development of the field of biodegradable polymers. The main-quantitative characteristics of the production capacities of manufactured bioplastics by types, regions and industries of application-are given. Modern methods of reducing and regulating the degradation time of polymer materials are presented. The main global and domestic manufacturers of biodegradable polymers and their products are listed, as well as a list of the main manufacturers of biodegradable additives for polymeric materials. Modern types of bioplastics based on renewable raw materials, composites with their use, aswell as modified materials from natural and synthetic polymers are listed. The main methods for determining the biodegradability of existing bioplastics are described.
Список литературы Биоразлагаемые полимерные материалы и модифицирующие добавки: современное состояние. Часть II
- Костин А. Биопластики: перспективы в России // Пластикс. – 2015. – № 3. – С. 44–50.
- Информационно-аналитический центр Rupec. – Режим доступа: http://www.rupec.ru. (дата обращения: 08.10.2020).
- Власов С. В., Ольхов А.А. Биоразлагаемые полимерные материалы // Полимерные материалы: изделия, оборудование, технологии. – 2006. – № 7. – С. 23–26; № 8. – С. 35–36; № 10. – С. 28–33.
- Попов А. Биоразлагаемые полимерные материалы // Тара и упаковка. – 2007. – № 3. – С. 43–47.
- Анисимов А.А., Смирнов В.Ф., Веселов А.П. Микроорганизмы повреждают полимеры // На грани химии и биологии. – М.: Знание, 1982. – 64 с.
- Рыбкина С.П., Пахаренко В.А., Шостак Т.С., Пахаренко В.В. Основные направления в области создания биоразлагаемых термопластов // Пластические массы. – 2008. – № 10. – С. 47–54.
- Орехов Д.А., Власова Г.М., Макаревич А.В., Пинчук Л.С. Биоразлагаемые пленки на основе термопластов // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2000. – Т. 44, № 6. – С. 100–103.
- Легонькова О., Мелицкова Е., Пешехонова А. Будущее за биоразложением // Тара и упаковка. – 2003. – № 2. – С. 62–63.
- Легонькова О.А., Сдобникова О.А., Бокарев А.А. Биоразлагаемые материалы в технологии упаковки // Тара и упаковка. – 2003. – № 6. – С. 58–66.
- Шериева М.Л., Шустов Г.Б., Шетов Р.А. Биоразлагаемые композиции на основе крахмала // Пластические массы. – 2004. – № 10. – С. 29–31.
- Богатова И.Б. Полимеры и полимерные материалы в пищевой промышленности: Учебное пособие. – Тольятти: Кассандра, 2010. – 93 с.
- Легонькова О. Еще раз о биоразложении полимерных материалов // Тара и упаковка. – 2006. – № 2. – С. 57–58.
- Буряк В.П. Биополимеры – настоящее и будущее // Полимерные материалы. – 2005. – № 12. – С. 22–27.
- Клесов А.А. Ферментативный катализ.– М.: Изд-во МГУ, 1977. – 156 c.
- Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов.М.: Изд-во Высшая школа, 1984. – 204 c.
- Rabek J.F. Photosensitized Degradation of Polymers // Ultraviolet Light Induced Reactions in Polymers. – 1976. – Т. 18. – P. 255–271. DOI: 10.1021/bk-1976-0025.ch018.
- Yousif E., Haddad R. Photodegradation and photostabilization of polymers, especially polystyrene: review. – 2013. – No. 2. –Р. 398. DOI: 10.1186/2193-1801-2-398.
- Daglen B.C., Tyler D.R. Photodegradable plastics: end-of-life design principles // Green Chemistry Letters and Reviews. – 2010. – Vol. 3, No. 2. – P. 69–82. DOI: 10.1080/17518250903506723.
- Berezov T.T., Korovkin B.F. Biological chemistry: Textbook. – M.: Medicine, 1990. – 528 p.
- Замыслов Э. ОХО-биоразлагаемые полимерные материалы // Международные новости мира пластмасс. – 2008. – № 7/8. – С. 10–14.
- Legonkova O.A. Analysis of modern ideas about biodegradable polymeric materials // Paints and varnishes and their application. – 2006. – No. 4. – 43–45 р.
- Легонькова О.А. Анализ существующих представлений о биоразлагаемых полимерных материалах // Лакокрасочные материалы и их применение. – 2006. – № 6. – С. 37–43.
- Прочность биоразлагаемых полипропиленовых плоских лент, наполненных модифицированным крахмалом // Механика композитных материалов. – 2006. – Т. 42, № 3. – С. 389–400.
- Шериева М.Л., Шустов Г.Б., Бесланеева З.Л. Биоразлагаемые композиции на основе полиэтилена высокой плотности и крахмала // Пластические массы. – 2007. – № 8. – С. 46–48.
- Роговина С.З., Алексанян К.В., Прут Э.В. Биоразлагаемые смеси хитина и хитозана с синтетическими полимерами // Энциклопедия инженера-химика. – 2011. – № 6. – С. 32–38.
- Никитенко П. Хитозан – полимер будущего // Наука и инновации. – 2013. – № 9. – С. 14–17.
- Васнев В.А.. Биоразлагаемые полимеры // Высокомолекулярные соединения. – Серия Б. – 1997. – Том 39, № 12. – С. 2073–2086.
- Леонтьева О.А., Сухарева Л.А. Тысяча и один полимер от биостойких до биоразлагаемых. – М.: Радиософт, 2007. – 176 с.
- Штильман М.И., Tzatzarakis М., Лотгер М.М.,Tsatsakis А.М. Полимерные фунгициды // Высокомолекулярные соединения. – Серия Б. – 1999. – Том 41, № 8. – С. 1363–1376.
- Rogovina S., Aleksanyan K., Vladimirov L. et al. Development of Novel Biodegradable Polysaccharide-Based Composites and Investigation of Their Structure and Properties // J Polym Environ. – 2018. – No. 26. – P. 1727–1736. DOI: 10.1007/s10924-017-1069-3.
- Yu L., Dean K., Li L. Polymer blends and composites from renewable resources // Progress in Polymer Science. – 2006. – Vol. 3, 6. – P. 576–602.
