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第1章 绪论 1

1.1生物基高分子 1

1.1.1生物基高分子的种类 1

1.1.2国内外生物基高分子商业化和产业化现状 1

1.1.3生物基高分子应用与发展 3

1.1.4生物基高分子的生物降解 5

1.2生物基高分子材料的研究现状和发展方向 7

1.2.1聚氨基酸类生物高分子 7

1.2.2聚酯类生物基高分子 8

1.2.3淀粉基生物降解材料 9

参考文献 11

第2章 聚羟基脂肪酸酯 13

2.1概述 13

2.1.1 PHAs的结构、分类 13

2.1.2 PHAs的性能和用途 14

2.1.3 PHAs的研究历史、现状及发展前景 15

2.2短链聚羟基脂肪酸酯 17

2.2.1 SCL-PHAs概述 17

2.2.2 SCL-PHAs的生物法合成 18

2.2.3 SCL-PHAs的提取工艺 22

2.2.4 SCL-PHAs的产业化及应用 24

2.2.5前景与展望 25

2.2.6专利 26

2.3中长链聚羟基脂肪酸酯 27

2.3.1 MCL-PHAs概述 27

2.3.2 MCL-PHAs的生物法合成 28

2.3.3 MCL-PHAs的提取工艺 32

2.3.4 MCL-PHAs的产业化及应用 32

2.3.5前景与展望 33

2.3.6专利 34

2.4短链-中长链聚羟基脂肪酸酯 35

2.4.1 SCL-MCL-PHAs概述 35

2.4.2 SCL-MCL-PHAs的生物法合成 35

2.4.3 SCL-MCL-PHAs的提取工艺 37

2.4.4 SCL-MCL-PHAs的产业化及应用 37

2.4.5前景与展望 37

2.4.6专利 38

2.5用活性污泥生产聚羟基脂肪酸酯 38

2.5.1历史概况 38

2.5.2化学结构和分布 39

2.5.3活性污泥法合成聚羟基脂肪酸酯工艺 39

2.5.4活性污泥积累聚羟基脂肪酸酯的微生物学和基因研究 41

2.5.5前景与展望 41

2.5.6专利 41

2.6聚羟基脂肪酸酯的生物降解性 42

2.6.1概述 42

2.6.2 PHAs降解酶 42

2.6.3 PHAs结构与降解性能关系 44

2.6.4前景与展望 47

2.6.5专利 47

参考文献 48

第3章 聚乳酸 54

3.1概述 54

3.1.1 PLA的历史概况 54

3.1.2 PLA的分子结构与分类 55

3.1.3 PLA的工业生产工艺评述 55

3.1.4 PLA的性能和用途 56

3.2乳酸的合成 59

3.2.1乳酸的结构与性质 59

3.2.2化学法合成乳酸 59

3.2.3生物法生产乳酸 60

3.2.4知识产权与工业化状况 65

3.3丙交酯的工业制造 65

3.3.1丙交酯的结构和性质 65

3.3.2丙交酯的制备工艺 66

3.4 PLA的生产工艺 69

3.4.1乳酸直接缩聚 69

3.4.2丙交酯开环聚合 72

3.4.3知识产权与工业化状况 75

3.5 PLA的改性与应用 76

3.5.1 PLA的改性 76

3.5.2 PLA的加工工艺 77

3.5.3 PLA商品的应用 79

3.6 PLA的生物降解性能 82

3.6.1 PLA的降解机理 83

3.6.2影响PLA的降解因素 83

3.7专利 85

3.8展望 86

参考文献 87

第4章 聚丁二酸丁二醇酯 90

4.1概述 90

4.1.1聚丁二酸丁二醇酯的起源 90

4.1.2 PBS的化学结构 91

4.1.3 PBS的合成 91

4.1.4商品化PBS类聚酯性能与用途 94

4.1.5 PBS类材料市场 94

4.2丁二酸 96

4.2.1丁二酸的物理、化学性质 96

4.2.2丁二酸的应用与市场 96

4.2.3丁二酸的合成路线 98

4.2.4丁二酸的分离 112

4.3 1，4-丁二醇 120

4.3.1 1，4-丁二醇的物理、化学性质 121

4.3.2 1，4-丁二醇的应用与市场评说 121

4.3.3 1，4-丁二醇的生产路线 123

4.3.4技术经济性 129

4.3.5生物转化技术 130

4.3.6专利 130

4.3.7研究进展评述 131

4.4 PBS的合成、改性与降解 132

4.4.1 PBS的合成 132

4.4.2聚合物反应机理及催化剂的改进研究 133

4.4.3 PBS的改性 135

4.4.4 PBS的质量指标及各指标的影响因素 137

4.4.5 PBS的结晶 138

4.4.6玻璃化转变温度与力学性能 140

4.4.7 PBS的工业生产工艺 141

4.4.8 PBS的成型工艺 145

4.4.9 PBS合成的国内外主要专利 145

4.4.10 PBS聚合物的生物降解性能 146

4.4.11前景与展望 149

参考文献 149

第5章 聚对苯二甲酸丙二醇酯 161

5.1概述 161

5.1.1聚对苯二甲酸丙二醇酯的历史 161

5.1.2 PTT的分子结构与分类 162

5.1.3 PTT的性能和用途 162

5.1.4 PTT的生产工艺 164

5.1.5 PTT纤维的结构、品种与性能 165

5.2 PTT单体1，3-丙二醇 169

5.2.1 1，3-PDO的物理、化学性质 169

5.2.2 1，3-PDO的应用与市场评说 169

5.2.3 1，3-PDO生产路线 170

5.2.4 1，3-丙二醇的分离 180

5.2.5技术经济性 183

5.3 PTT纤维的合成、改性与应用 183

5.3.1 PTT聚合物的物理性质 183

5.3.2 PTT纤维的工业合成路线 187

5.3.3 PTT纤维改性与应用 192

5.3.4生物聚酯类的降解 194

5.3.5我国PTT研究开发现状 195

参考文献 195

第6章 聚碳酸酯 202

6.1脂肪族聚碳酸酯的简介 202

6.1.1概述 202

6.1.2脂肪族聚碳酸酯的性能与用途 203

6.1.3脂肪族聚碳酸酯的结构与分类 205

6.1.4脂肪族聚碳酸酯的研究及应用发展前景 206

6.2脂肪族聚碳酸酯的合成 208

6.2.1脂肪族聚碳酸酯的性质 208

6.2.2合成原理与方法 209

6.2.3催化体系 211

6.2.4合成脂肪族聚碳酸酯的相关专利 216

6.3脂肪族聚碳酸酯的生物降解性与改性 217

6.3.1脂肪族聚碳酸酯的生物降解性及应用 217

6.3.2脂肪族聚碳酸酯的改性及应用 220

6.3.3市场情况 221

参考文献 222

第7章 聚衣康酸与聚衣康酸酐 224

7.1概述 224

7.1.1聚衣康酸 224

7.1.2聚衣康酸酐 224

7.1.3pH敏感聚衣康酸/丙烯酰胺水凝胶微球 225

7.1.4聚衣康酸/聚丙烯酸互穿网络水凝胶 226

7.1.5聚（衣康酸-癸二酸） 227

7.1.6衣康酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物 229

7.1.7衣康酸/丙烯酸与聚酯织物接枝 230

7.1.8衣康酸/甲基丙烯酸共聚物阻垢剂 232

7.1.9聚衣康酸/聚N-异丙基丙烯酰胺IPN水凝胶 233

7.2衣康酸 236

7.2.1衣康酸的历史背景 236

7.2.2衣康酸的物理、化学性质 236

7.2.3衣康酸的应用 238

7.2.4市场评说 240

7.2.5生产路线 241

7.2.6专利 245

7.3衣康酸聚合物的生物降解性能 247

7.3.1共聚酸酐的降解性能 247

7.3.2聚衣康酸酐的降解动力学 249

7.4前景与展望 250

参考文献 250

第8章γ-聚谷氨酸 252

8.1 γ-PGA概述 253

8.1.1 γ-PGA的结构 255

8.1.2 γ-PGA的分子量 255

8.1.3 γ-PGA的立体化学组成 255

8.2 γ-聚谷氨酸的生物法合成 256

8.2.1 γ-PGA生产菌株 256

8.2.2 γ-PGA发酵生产的主要影响因素 257

8.3 γ-聚谷氨酸的工业生产技术 257

8.3.1 γ-聚谷氨酸生产菌株的选育及鉴定 257

8.3.2 γ-聚谷氨酸的发酵工艺 258

8.3.3 γ-PGA的分离与提取技术 269

8.4 γ-聚谷氨酸的应用 275

8.4.1在水处理领域中的应用 276

8.4.2在化妆品领域中的应用 277

8.4.3在医药领域中的应用 277

8.4.4吸水树脂的制备及农业应用初探 278

8.4.5作为肥料增效剂的应用研究 283

8.5 γ-聚谷氨酸酯类衍生物的制备与应用 285

参考文献 286

第9章 聚赖氨酸 289

9.1 e-PL概述 289

9.1.1ε-聚赖氨酸的结构及理化性质 291

9.1.2 e-PL的分子量 291

9.2ε-聚赖氨酸的生物法合成 292

9.2.1 s-PL生产菌株 292

9.2.2 e-PL发酵生产的主要影响因素 293

9.3ε-聚赖氨酸生产技术 294

9.3.1ε-聚赖氨酸生产菌株的选育及鉴定 294

9.3.2ε-聚赖氨酸发酵工艺优化 298

9.3.3ε-聚赖氨酸的分离提取及表征 303

9.4ε-聚赖氨酸的应用 312

9.4.1在食品防腐领域中的应用 312

9.4.2作为食疗剂在保健食品中的应用 315

9.4.3在医药领域中的应用 315

9.4.4在吸水树脂中的应用 316

9.4.5在生物科学研究中的应用 316

参考文献 316

第10章 聚苹果酸 319

10.1聚苹果酸的结构与性能 319

10.1.1 PMLA的结构 319

10.1.2 PMLA的性质 319

10.2聚苹果酸的合成 321

10.2.1化学法合成PMLA 321

10.2.2微生物发酵法制备PMLA 323

10.3β-聚苹果酸的发酵工艺 324

10.3.1 β-PMLA发酵培养基摇瓶优化 324

10.3.2 β-PMLA发酵培养条件优化 326

10.4聚苹果酸的分离和提取技术 331

10.4.1有机溶剂沉淀分离发酵液中的β-PMLA 331

10.4.2离子交换法分离提取β-PMLA的工艺 332

10.5聚苹果酸的应用 337

10.5.1 PMLA在医药领域的应用 337

10.5.2 PMLA在其他领域的应用 339

10.6聚苹果酸衍生物的制备 340

10.6.1含苹果酸单元的大分子的化学改性 340

10.6.2苹果酸内酯的开环聚合 340

10.6.3化学-酶法合成聚苹果酸衍生物 341

10.7结束语 341

参考文献 342

第11章 天然高分子材料 345

11.1淀粉 345

11.1.1淀粉的结构和性质 345

11.1.2淀粉的深加工方法 348

11.1.3最新进展 350

11.1.4淀粉的降解 353

11.2纤维素 354

11.2.1纤维素的存在 354

11.2.2木质纤维素的结构及组成 354

11.2.3纤维素改性技术 356

11.2.4纤维素材料 357

11.2.5纤维素降解 359

11.2.6纤维素研究进展 360

11.3甲壳素 362

11.3.1甲壳素的结构及理化性质 362

11.3.2甲壳素的分布及提取工艺 363

11.3.3甲壳素的应用 365

11.3.4甲壳素的改性 368

11.3.5专利 369

11.3.6展望 370

参考文献 370

第12章 生物基高分子助剂 374

12.1概述 374

12.2增塑剂 375

12.2.1增塑剂的现状 375

12.2.2环保增塑剂 377

12.3热稳定剂 380

12.3.1热稳定剂种类 381

12.3.2热稳定剂的发展趋势 382

12.4阻燃剂 382

12.4.1环保型阻燃剂种类 382

12.4.2阻燃剂的发展趋势 383

12.5总结与展望 384

参考文献 384