聚乙醇酸(PGA)也称聚乙交酯

& 聚乙醇酸（PGA）也称聚乙交酯，由于其重量单元最短，是脂肪族聚酯中降解速度最快的，其低分子量产物是理想的完全微生物降解诱发剂。从高分子化学结构上来看，理想的完全生物降解塑料主要是可降解脂肪族聚酯，它们在化学结构上具有可完全分解酯基化学基团。如聚乙醇酸、聚乳酸、聚羟基丁酸酯―戊酸酯、聚乙内酯等。这些完全降解聚酯具有微生物降解和水降解特点，无毒，最终分解产物为水和二氧化碳，是世界公认保护地球环境和生命的材料，是人们寄予最大希望的材料。

目前可生物降解脂肪族聚脂主要是聚乳酸(PLA)、PHA、PHB在降解塑料市场开始得到应用。而高分子量的(聚乙醇酸)PGA由于价格的高昂、成型加工的困难等原因，至今在降解塑料市场未见应用，仅用于医用材料，主要做可吸收缝线。对于中低分子量PGA不论是合成还是应用，长期以来没被人们重视。

我们对PGA合成经过多年的研究，摒弃乙交酯开环聚合的路线，采用溶液缩聚，通过多次中试，获得数均分子量5000以下，得率80~85%，成本低的产品。本产品化学分析的各种谱图（红外光谱分析，元素分析，核磁共振分析）已认证，主要性能指标如熔点，结晶度、密度、玻璃化转变温度如下:

表 1，底分子量PGA的部分参数

通过选择溶剂和控制工艺条件，可以获得不同分子量，不同结晶度的产品。

我们系统研究了中低分子量PGA的生物降解性。在脂肪族聚酯中，PGA由于其化学结构为―(CH2COO)n―，重复单元最短，含氧量最丰富，碳氧比为1(聚乳酸碳比氧多1.5倍)，有利于堆肥降解，分子量越低，降解速度越快。采用过四种方法测定中低分子量PGA的生物降解性。试验表明，脂肪族聚酯中PGA是降解速度最快的。

表 2，PGA和PLA生物降解率%(堆肥)比较

最有趣的是我们发现PGA有诱发普通塑料降解的作用。我们将中低分子的PGA与普通塑料共混, 制成母粒或膜，测定生物降解度(即释放的CO2量), 得到有意义的结果:

表 3，不同塑料和PGA共混后的降解数据

尤其像发泡聚苯乙烯(EPS)这种最难以降解的物质，加入PGA后却获得难以预料的降解效果，迄今尚未见国内外资料有报导过的。

PGA对普通塑料有明显的增塑作用。将一定量的中低分子量PGA加入到普通塑料中，我们所得到的结果:

表 4，PGA对PP，PVC，EPS的增塑作用

加入一定量的PGA，材料的强度下降不明显，而伸长率有较大提高。而将一定量的PGA加入到PVC中，强度也提高了，不但增塑且增韧。

PGA亲水，脆而硬。淀粉中加入PGA，使其获得韧性，透明状。且 PGA与淀粉有极好的混融性，熔融指数提高，改善淀粉粘性，使其自由流动，有利于淀粉的成型加工。

中低分子量PGA在加工过程中分子量会增加，实际上在进行熔融聚合，不像PLA加工过程中由于受热降解。

我们可以把PGA作为降解塑料的一种添加剂,不断探索和开发在降解塑料中的应用。

此外,在洗涤剂中加入PGA，使洗涤剂具有生物降解性，可用PGA 代替酸性洗涤剂，因PGA的PH值约3.5。有报道淀粉是一种很好的高分子絮凝剂，如果将淀粉与少量PGA共混或共聚可得到混合环保高分子絮凝剂。我们初步试验，在活性污泥法处理污水时，加入少量PGA在活性污泥中，可使曝气池曝气时间缩短，BOD5指标更低，明显提高了微生物清除污染的作用。PGA在净化类便，堆肥分解方面也可发挥作用，可使堆肥中微生物迅速繁殖，分解为水和二氧化碳。

由于中低分子量PGA两端基含有可反应基团，可通过扩链，共聚，嵌段等改性措施，获得新性能的降解产品。