МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«РОССИЙСКИЙ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РОСБИОТЕХ)»

Кафедра: «Промышленный дизайн, технология

упаковки и экспертиза»

Реферат

«Биоразлагаемый материал. Полибутиралактон»

(по дисциплине «Биоразлагаемые полимерные материалы»)

Выполнила: ст. группы 22-ХТ-1

Шелковникова Полина Вячеславовна

Проверила:

Безнаева Ольга Владимировна

Москва, 2024

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1.Свойства полибутиралактона…………………………………………………..4

1. Химическая структура…………………………………………………5

2. Физические свойства…………………………………………………..5

3. Механические свойства………………………………………………..6

2. Применение полибутиралактона……………………………………………..6

1. Упаковочные материалы………………………………………………6

2. Медицинская промышленность……………………………………...8

3. Автомобильная промышленность……………………………………9

3. Экологическая значимость…………………………………………………..10

1. Процесс биоразложения……………………………………………..10

2. Влияние на окружающую среду…………………………………….11

3. Сравнение с традиционными материалами…………………………11

4. Перспективы использования…………………………………………………12

1. Тенденции развития биоразлагаемых материалов………………….12

2. Потенциал для замены пластика……………………………………..13

3. Проекты и исследования в данной области…………………………14

Заключение………………………………………………………………………15

Список литературы……………………………………………………………...17

Введение

В условиях глобального экологического кризиса, вызванного масштабным накоплением пластиковых отходов, поиск и внедрение биоразлагаемых альтернатив традиционным полимерным материалам приобретают первостепенную важность. Данный реферат посвящен изучению полибутиралактон (ПБЛ) – перспективного биоразлагаемого полимера, его свойств, областей применения и экологической значимости. Объектом исследования выступает сам полибутиралактон, а предметом – его свойства, применение и перспективы использования в качестве экологически безопасной замены пластика. Для достижения поставленной цели – изучения свойств и потенциала ПБЛ как биоразлагаемого материала для замещения традиционных полимеров – будут использованы методы литературного анализа, экспериментальных исследований и сравнительного анализа. Научная новизна работы заключается в исследовании применения ПБЛ в конкретных областях и оценке его экологической эффективности. Результаты исследования имеют значимость для исследователей в области материаловедения, производителей упаковочных материалов, а также экологически ориентированных компаний. В рамках работы будут решены следующие задачи: изучение свойств ПБЛ и его возможностей применения в различных отраслях; оценка экологической эффективности его использования; сравнительный анализ стоимости и эффективности ПБЛ по сравнению с традиционными материалами.

1. Свойства полибутералактона

1.1 Химическая структура

Полибутилен сукцинат (PBS) и полибутилен адипат-терефталат (PBAT) представляют собой алифатические полиэфиры, которые демонстрируют отличную биоразлагаемость, в то время как полилактид (PLA) — это биодеградируемый полимер, относящийся к классу полилактидов, производимый из возобновляемых источников, таких как кукуруза или сахарный тростник. Полибутиралактон (ПБЛ) является алифатическим полиэфиром, получаемым из лактида, димера молочной кислоты. Его химическая структура представляет собой линейную цепь, состоящую из повторяющихся звеньев лактида. Эти звенья связаны между собой эфирными связями (-COO-), которые являются уязвимыми для действия микроорганизмов в процессе биоразложения. Химическая формула ПБЛ - [C6H10O4] n, где n – степень полимеризации, определяющая молекулярную массу полимера и, следовательно, его свойства. Структура ПБЛ может быть модифицирована путем сополимеризации с другими мономерами, что позволяет настраивать его характеристики. Например, введение гидроксильных групп в боковые цепи может повысить гидрофильность материала. Включение ароматических колец может привести к увеличению теплостойкости. Модификации структуры позволяют расширить области применения ПБЛ. Благодаря своей относительно простой химической структуре, ПБЛ относительно легко поддается переработке и модификации. Возможность контролировать химическую структуру ПБЛ позволяет создавать материалы с различными характеристиками, оптимальными для специфических приложений. Исследования в области химической модификации ПБЛ продолжаются с целью его удешевления и расширения областей применения. Наличие эфирных связей является ключевым фактором для его биологической разлагаемости.