可降解塑料是一类新型的带降解功能的高分子材料，在使用过程中，它与同类的普通塑料具有相应的卫生性能和相近的应用性能，而在其完成使用功能后，这种材料能在自然环境条件下迅速地降解成为容易被环境消纳的碎片或碎末，且随时间的推移进一步降解成为 终氧化产物（CO2 和水），终回归自然。基于塑料废物对环境的污染，以及环保呼声和人类需求，研究可降解高分子材料是当务之急。在特定的时间内并且在一定的环境条件下，可降解塑料的化学结构会发生变化，根据促使其化学结构发生变化的原因来分类，可降解塑料可分为生物降解塑料和光降解塑料两大类。

1.可降解塑料的降解机理

一般认为，可降解塑料是指一种通过土壤中微生物作用或太阳光辐射作用使其能分解成为小分子物的塑料。它必须在满足了产品使用的要求性能及易加工性能的基础上兼具有可降解性能。生物降解和光降解塑料分类太阳光对聚合物材料作用的实质是太阳光中的紫外光和空气中氧的综合效应，因此也称为光氧化降解。以聚烯烃为例解释光氧化降解的机理，光氧化对于聚合物的作用实质是引起聚合物的断链或交联，并在此过程中伴随形成了一些含氧官能团，如羧酸、过氧化物、酮和醇。聚合物中催化剂残留物以及加工过程中引入的过氧化物和羧基的引发作用是其降解的主要来源。

聚合物在微生物(主要指真菌、细菌或藻类等) 作用下，能被侵蚀或代谢而促使其化学结构发生变化，导致分子量下降，其作用机理主要分为两种情况：

（1）生物物理作用。即塑料制品被微生物侵蚀后，生物细胞发生增长，促使聚合物分解、电离或质子化，这种物理作用对聚合物造成了机械性的破坏，将高分子量的聚合物分裂成了低聚物碎片，从而达到了物理降解的目的。

（2）生物化学作用—— 酶的直接作用。此种情况是由于真菌或细菌分泌的酶的侵蚀，导致了塑料的分裂或氧化崩裂，使非水溶性聚合物分裂或氧化降解成水溶性碎片，生成新的小分子化物（CH4，CO2 和 H2O）直至终分解。

普遍认为导致生物降解的高分子材料的生物降解机理一般有两种假设：一种是从分子主链中选择性切断；另一种是从分子链末端侵入式切断。因而材料其本身的结构性质，如组成、主侧链结构、端基的大小、空间位阻的有无是影响其降解性能的关键因素。其中主链性能的影响较大，在聚合物的主链中如果含有易水解的键，则很容易被生物降解；其次如果主链的柔顺性大，那么降解速率相对较快反之刚性大的主链、排列有序，则降解速率慢。聚合物材料的生物降解性会因支化和交联而降低。例如在聚乳酸（PLA）分子链的末端引入疏水基团，可以降低降解 初阶段的侵蚀率，这是由于在降解原始过程中，PLA 的侵蚀主要依赖于分子链末端结构，增加了疏水基团，导致其侵蚀率下降。另外，一些科研人员研究了聚合物的化学结构及其材料的相对分子质量对其降解效果也起着重要的作用。

2．生物降解塑料的发展

未来生物降解塑料的发展方向可有以下几点：

• 通过对可降解的聚合物生物降解机理的研究而制取生物降解塑料，同时对其与现有普通聚合物、微生物类聚合物、天然高分子等的嵌段共聚进行研究开发。

• 寻找能生产高分子塑料的微生物，探寻新的高分子，详细解析其合成机理，同时通过现有方法及基因工程的手段提高其生产性，研究高效的培养微生物的方法。

• 注重降解速度的控制研究，开发高效的降解促进剂、稳定剂以提高降解塑料的生物降解性能，降低其成本，并拓宽市场应用。

• 研究和建立统一的降解塑料的定义，充实、完善生物降解的评价方法，进一步搞清降解机理。