NHỰA PHÂN hủy SINH học TRONG đời SỐNG, QUÁ KHỨ, HIỆN tại và TƯƠNG LAI

04/27/15 1 NHỰA PHÂN HỦY SINH HỌC TRONG ĐỜI SỐNG:QUÁ KHỨ, HIỆN TẠI VÀ TƯƠNG LAI. 04/27/15 2 NỘI DUNG BÁO CÁO I- MỞ ĐẦU II-TÍNH CẤP THIẾT, Ý NGHĨA, LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN III- CÁC DẠNG POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC IV- TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC V- TƯƠNG LAI CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC VI- KẾT LUẬN 04/27/15 3 SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA POLYMER Thế kỷ thứ 19: Trong thế kỷ thứ 19, những phát minh của H.Braconnot (1811), Charles Goodyear(1839), F.Walton(1844), A.Parkes(1862), hay Bằng phát minh Zelluloid được đăng ký đầu tiên tại USA năm 1870 đã mở ra những trang sử mới cho sự phát triển ngành nhựa, chất dẻo, polymer cũng như thiết bị cho sản xuất chúng. 04/27/15 4 SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA POLYMER Thế kỷ 20: 1901 W.J. Smith, người đầu tiên tìm ra Alkyd – và nhựa lyzerophtalin. 1909 L.H. Baekeland công bố sáng chế nhựa Phenolharze , với tên Bakelit. Thành lập công ty General Bakelite Co., sau đó được mở rộng và đổi tên mới là Union Carbide vào năm 1922. 1910 Zelluloseaxetat được sản xuất tại nước C.H.L.B. Đức. 1915 Caosu tổng hợp được điều chế tại Leverkusen, nước C.H.L.B.Đức . 1920 Hermann Staudinger bắt đầu nghiên cứu lý thuyết tổng hợp Polymer 1920 Công ty Ford tại USA chế tạo phụ tùng xe hơi từ hổn hợp nhựa Phenol và sợi phụ gia . 1920 Hans John, người Tiệp Khắc tổng hợp được nhựa khai(harnstoffharz , và được ứng dụng để sản xuất hàng gia dụng kể từ 1924 . 1922 H.Staudinger nghiên cứu cấu trúc cao phân tử 1927 Bằng sáng chế sản xuất nhựa PVC tại U.S.A và tại C.H.L.B Đức. 1930 Kỷ nghệ phát triển Styrol và Polystyrol. 04/27/15 5 SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA POLYMER 1934 Hãng ICI điều chế được Polymethylmetacryl. 1935 Henkel điều chế được nhựa Melamin 1936 ABS được chế tạo và xuất hiện trên thị trường. 1938 Hãng Du Pont công bố sản phẩm từ nhựa liên hợp Polyamid Nylon. 1938 Bằng sáng chế cho nhựa Epoxyd được đăng ký. 1939 Kỹ nghệ sản xuất nhựa PELD tại vương quốc Anh. 1941 Sản xuất nhựa Polyurethan 1941 Sản xuất nhựa Polyester đói. 1943 Sản xuất nhựa Silikon. 1943 Nhựa Polyester mềm được chế tạo tại U.S.A và vương quốc Anh. 1947 Kỹ nghệ sản xuất nhựa Epoxyd. 1948 Kỹ nghệ sản xuất Polytetrafluorethylen ( Teflon ). 1954 G.Natta điều chế được isotaktische Polypropylen, bắt đầu 1957 được tập đoàn Montecatini tại Ferrara đưa ra thị trường. 1956 Polyethylen áp suất thấp ( PEHD) 1959 Sản xuất Polykarbonaten. 1959 Sản xuất Acetal và nhựa Polyacetal. 04/27/15 6 SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA POLYMER 1960 Sản xuất nhựa liên hợp Vinylethylen azetat Copolymer. 1961 Nhựa liên hợp Ethylen Acryl Ethyl Copolymer E/EA 1961 Sản xuất nhựa Polyvinylfluorids Kynar, 1962 Sản xuất nhựa thơm Polyimid. 1963 Sản xuất nhựa Polybutilenglykol Terephtalat PBT 1964 Tập đoàn General Electric sản xuất nhựa Polyphenyloxyd PPO. 1965 Bằng sáng chế cho nhựa liên hợp Vinylpropylenchlorid Copolymer. 1965 Hãng DuPont nghiên cứu nhựa nhiệt Ionomer Polymer. 1965 Hãng Union Carbide giới thiệu nhựa Polysulfone Udel : 1969 Nhựa Polybutilenrepthal Polyester ( không cứng ) 1971 Nhựa Polyphenylensulfid Ryton. 1972 Sợi Aramid ra đời. 1975 Tập đoàn Mitsui Petrochemical sản xuất Polymethylpenten. 1980 Hãng BASF gia tăng tiến trình tổng hợp của nhựa cơ bản Polypyrrol. 1982 Kỹ thuật học tổng hợp điều chế nhựa Polyetherimid được giới thiệu. 1983 Kỹ thuật học tổng hợp điều chế nhựa Polyarilsulfon được giới thiệu. 04/27/15 7 SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA POLYMER 1960 Davis và Geck đã tổng hợp thành công một trong những polymer tự phân hủy sinh học đầu tiên trên cơ sở Polyglicolide và sau đó là các poly(D,L, DL lactide).Chỉ khâu tự tiêu mang nhãn hiệu DEXON ra đời đã mở ra một hướng đi mới trong tổng hợp polymer, và từ đó, người ta chú ý đến polymer phân hủy sinh học nhiều hơn. 1986 Hãng ICI điều chế được BIOPOL, một loại nhựa nhiệt có nguồn gốc từ thực vật, có thể tự hủy được trong thiên nhiên. Một vài năm sau đó một loại nhựa có đặc tính tương tự, MATER B, được điều chế bởi hãng Montedison. ENPOL của Hàn quốc, BIOXO của Canada cũng lần lượt được ra đời. 04/27/15 8 TÍNH CẤP THIẾT, Ý NGHĨA, LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Bước vào đầu thế kỷ 21, dân số thế giới khoảng 6 tỉ. Dự báo trong vòng 50 năm tới con số đó sẽ là khoảng 10 tỉ. Ngoài vấn đề thực phẩm và nước uống, con người cần: -Nhà ở, đồ dùng sinh hoạt, phương tiện đi lại, dụng cụ làm việc… -Quần áo, dày dép, nón mũ… -Phương tiện thông tin, liên lạc… và nhiều thứ khác. Có nghĩa là Vật liệu, cả vô cơ lẫn hữu cơ. RÁC THẢI NHỰA, POLYMER MÔI TRƯỜNG 04/27/15 9 TÍNH CẤP THIẾT, Ý NGHĨA, LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Hàng năm, khoảng 150 triệu tấn polymer được sản xuất để phục vụ nhu cầu của con người và số đó ngày càng tăng theo đà tăng dân số và đời sống. Song song với điều đó, số lượng rác từ các sản phẩm này cũng tăng lên đáng kể, sẽ là thách thức lớn cho môi trường của trái đất. Vì vậy Polymer phân hủy sinh học là giải pháp tối ưu cho việc bảo vệ môi trường sống của con người trên trái đất. 04/27/15 10 TÍNH CẤP THIẾT, Ý NGHĨA, LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Có thể liệt kê danh mục các polymer truyền thống đang được ứng dụng trong đời sống của chúng ta theo cách xếp lọai của Bộ khoa học công nghệ Đức: Polymer chuẩn Polyethylen(PE),Polypropylen(PP), Polyvinylchloride(PVC) Polystyrol(PS), Phenolharza(PF) Polymer kỷ thuật Polycarbonate(PC), Polyamide(PA), Polyoxymethylen(POM) Polyphenylester(PPE), Polyetylen-buthylen-terephthalat(PET/PBT) Polymethyl-methacrilat(PMMA), Acrylnitryl/Butadien/Styrol(ABS) Epoxydharze(EP), Polyurethane(PUR) Polymer đặc biệt Liquidscristalline Polymer(LCP), Polyphenyl sulfide(PPS) Polyphenylpropylene(PPP), Polybenzimidazol(PBI) Polylactide(PL),Polyimide(PI),Polyetherketon(PEK), Florpolymer(FP) [...]... thiết kế cho phép kiểm soát sự phân hủy của polymer kỵ nước KLPT lớn thành polymer KLPT thấp hơn, để sau đó vi sinh tiêu hoá thông qua quá trình phân hủy sinh học Trong cách này đặc biệt nhấn mạnh đến chế tạo polymer phân hủy sinh học bằng 2 phương pháp biến tính Đó là đưa nhóm chức vào mạch chính, đặc biệt là nhóm ester dễ bị phá vỡ bằng thủy phân hoá học và đưa nhóm chức vào mạch chính để có thể xảy... liệu tương ứng tính năng của polymer truyền thống để thay thế Nghiên cứu và sản xuất polymer phân hủy sinh học trong giai đoạn hiện nay là mối quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học, các doanh nghiệp cũng như của toàn thể nhân loại Tầm nhìn của nhân loại trong thế kỷ 21 về vai trò của các loại polymer phân hủy sinh học được tóm tắt trong tuyên bố của tổ chức Hoà bình xanh: Materials made from naturally... thể phân hủy Rải rác có một số công trình tổng hợp polymer nhưng chưa đi sâu vào khả năng tự phân hủy và chưa trở thành một xu hướng chính 04/27/15 20 TƯƠNG LAI CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Do olygome và polymer truyền thống đi từ nguyên liệu hóa thạch có các mạch chính chỉ chứa liên kết cacbon – cacbon (loại trừ loại có nhóm cực tính cồng kềnh ở mạch chính như PVA) cho thấy ít có phản ứng xúc tác phân. .. POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC O O O_ _ Xuc tac T oC _ e-Caprolactone _ _ C _ n poly(e-caprolactone) CH3 CH3 NHCHCO(CH2) 12 O ( CH 2 ) 5 O _ OCCHNHC(CH ) CO O O O _n Poly(ester amide) 04/27/15 15 CÁC DẠNG POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Do có sự khác biệt trong cấu trúc như trên nên polymer tự phân hủy sinh học không có độ dai, bền như các polymer truyền thống Vì lẽ đó, cần thiết phải có những dạng vật liệu tương. .. có phản ứng xúc tác phân hủy bằng enzym, đặc biệt khi KLPT của chúng lớn.Vì vậy thời gian phân hủy của chúng trong điều kiện tự nhiên hay chôn ủ kéo dài Để giúp thúc đẩy quá trình này, người ta đã nghiên cứu biến tính chúng Một số phương pháp sau: 04/27/15 21 TƯƠNG LAI CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Đưa nhóm có liên kết yếu vào mạch polymer: Có nhiều cách để đưa “liên kết yếu” vào mạch chính của những... tạo ra những hệ polymer mới mà vẫn đảm bảo tính chất của vật liệu nhưng dễ phân hủy để chuyển sang giai đọan phân hủy sinh học với thời gian nhanh hơn khi chưa biến tính Một số ví dụ về biến tính PVC được giới thiệu sau đây: 04/27/15 24 TƯƠNG LAI CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Biến tính PE bằng CaCO3 Giá polymer cao gấp đôi trong 2 năm vừa qua đã làm cho các nhà gia công chất dẻo tăng nhu cầu sử dụng... cho mục đích này 04/27/15 25 TƯƠNG LAI CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Biến tính polystyrene Hiện nay, polystyren (PS) được sử dụng rộng rãi làm bao bì thực phẩm do có chi phí thấp và tính cách điện Các hộp PS thường có thể mất hàng trăm năm để phân hủy, kể cả đã được tăng tốc nhờ hóa chất phụ gia và các phương pháp khác Tuy nhiên, các hóa chất và phương pháp này đều rất đắt và cũng gây hại cho môi trường... polymer sản xuất từ quá trình sinh học, thực sự là những chất dẻo tự phân hủy Cuộc sống đã tạo nên chúng và có thể phá hủy chúng) 04/27/15 16 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG & NGOÀI NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI: Chỉ khâu tự tiêu mang nhãn hiệu DEXON trên cơ sở Polyglicolide và sau đó là các poly(D,L, DL lactide) ra đời đã mở ra một hướng đi mới trong tổng hợp polymer BIOPOL của hãng ICI, một loại nhựa nhiệt có nguồn... 22 TƯƠNG LAI CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Biến tính Polypropylen (PP) với tinh bột: Sản phẩm lai đầu tiên trên thị trường loại này là Biopropylen CP Bio-PP-50 - một hỗn hợp của polypropylen homopolymer trộn với 50% tinh bột và một hỗn hợp của chất dẻo hóa hoặc phụ gia Biopropylen có độ cứng, bền và chịu nhiệt cao hơn so với PP nhưng lại có độ giãn và bền cơ học kém hơn Không giống như các polymer sinh. .. Viện khoa học vật liệu ứng dụng thuộc Viện KH&CN Việt nam cho thấy đã hình thành một chuỗi công nghệ để tổng hợp một dạng polymer phân hủy sinh học trên cơ sở của các sản phẩm nông nghiệp như dầu béo, xenlulozo, tinh bột và glyxerin – sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất biodiesel 04/27/15 29 Vinapol®- tại sao không? Sự phân hủy trong đất của màng Vinapol® thế hệ thứ nhất 04/27/15 30 Vinapol®- tại sao . 1 NHỰA PHÂN HỦY SINH HỌC TRONG ĐỜI SỐNG:QUÁ KHỨ, HIỆN TẠI VÀ TƯƠNG LAI. 04/27/15 2 NỘI DUNG BÁO CÁO I- MỞ ĐẦU II-TÍNH CẤP THIẾT, Ý NGHĨA, LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN III- CÁC DẠNG POLYMER PHÂN HỦY SINH. SINH HỌC IV- TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC V- TƯƠNG LAI CỦA POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC VI- KẾT LUẬN 04/27/15 3 SƠ LƯỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA POLYMER Thế kỷ thứ 19: Trong. CO O O CH CH 3 3 12 ) O O _ _ _ _ n Poly(ester amide) 04/27/15 16 CÁC DẠNG POLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC Do có sự khác biệt trong cấu trúc như trên nên polymer tự phân hủy sinh học không có độ dai, bền như các polymer truyền thống.