生物降解材料的降解速度可控及循环再利用的机理研究

高分子量的生物降解材料提高了材料的力学性能，但也造成了聚合物降解能力下降。微生物降解的多因素干扰和降解产物不能再利用等使生物降解材料难以实现真正意义上的碳循环。本项目采用双催化剂，使用不同的二酸和二醇，通过调节反应物比例、分段投料、逐步聚合、填加第三和第四组份等方法可合成重均分子量在20万以上的不同的聚酯，同时达到了控制聚酯结晶度、末端基种类、链段极性和刚性等理化性质以实现材料生物降解速度可控的目的。利用科学仪器对降解各阶段产物的化学结构、热稳定性、晶体体相及材料表面形貌等表征分析来阐明降解机理。利用酶反应的立体专一性和对官能团的特异性识别，在达到调控酶降解速度与降解产物的同时对降解形成的单体分子和低分子量链段进行酶催化下的再聚合。项目研究将合成高分子量降解速度可控的生物降解聚酯，初步探明控制降解速度、酶降解和酶再聚合的机理，构建生物降解材料再生循环利用机制，为工业化生产提供理论依据。