国内外研究者一直在努力开发对环境无污染塑料。生物降解塑料材料包括合成材料和天然髙分子材 料，由于天然高分子材料资源丰富又可再生，因此格外 引人注目。淀粉由于可再生，来源丰富，价格便宜，人 们将其添加到合成树脂中制成淀粉添加型生物pi解塑 料，但由于其不能完全降解，因而不受欢迎。
20世纪90年代后，美、日和意大利等国大力开发热 塑性淀粉塑料，它可以完全生物降解，且应用性能尚好， 如美国的Wamer-Lamber公司的产品Neven，日本合成 化学工业公司的Econmate AX和意大利Novamont公司 的Mater-Bi等，其淀粉含量在60%〜90%。虽然已 投产，但其关键技术仍处于保密状态，且价格比普通塑 料高，因而推广不易，所占现行塑料的总量仍然很小。
国内研究开发淀粉塑料的单位已达60多家，且已成 立“中国降解塑料研究会”，生产企业多达200多家，虽 然发表研究热塑性淀粉塑料的文献不少，但市场产品还 是以填充型或双降解型淀粉塑料为主，热塑性全淀粉生 物降解塑料仍未能规模生产。
我们在国家自然科学基金支持下，20世纪90年代初 就开始进行热塑性淀粉的研究，并创新工艺将普通淀粉 经热塑处理使其分子结构无序化，然后再经改性成热塑 性淀粉w，这样两步复合工艺尚未见文献报道，相对于国 外应用辐射法使淀粉分子无序化的成本大大降低，最后 在其中加入可完全降解的增塑剂等助剂制成全生物降解 热塑性淀粉塑料，产品的淀粉含量在80%〜90%,不仅性 能可以达到实用，保证完全生物降解，且由于工艺路线较为简便，成本远低于国外同类型的生物降解塑料，因此具有良好的发展潜力。
天然淀粉与已增塑 的热塑性淀粉其热性能有很大的不同，淀粉是一种含有 羟基的天然大分子，分子间大量的羟基相互作用，产生很强的范德华力，其中氢键的贡献尤为显著。由于淀粉 大分子间的相互作用力很强，导致较高的断裂强度此外，淀粉是部分结晶的，所以断裂伸长率并不高。当 经过热处理和加入增塑剂等添加剂时，在高温和剪切力 的作用下，淀粉颗粒遭到破坏，增塑剂小分子渗入到淀 粉分子之间，起到稀释剂的作用，从而降低了淀粉分子间的作用力，使材料的断裂强度下降。同时增塑剂小分 子还起到增塑剂的作用，提高了淀粉的链段乃至整个大 分子的运动，因而断裂伸长率提高。
从测试的DSC谱图看来，各种天然淀粉均出现一个 很宽的位于100°C附近的吸热峰，这是因为淀 粉团粒内的平衡水分在温度继续升高时会失去而致分解，因此它不具有热塑性。
我们使其增塑后，在40〜160之间出现了明显的 熔融吸热峰，说明了淀粉分子之间的氢键作用 被削弱破坏，分子链的扩散能力提高，材料的玻璃化转 变温度降低，所以在分解前实现了微晶的熔融，由双螺 旋构象转变为无规线团构象，从而使淀粉具备了热塑性加工的可能性。
在光学显微镜下可观察到淀粉是以颗粒状态存在， 每个颗粒构成个完整的球晶，因而淀粉颗粒既有非晶 态部分，又有结晶态部分。原淀粉和热塑性淀粉 的扫描电镜照片。可见经挤出塑化加工后，淀粉的颗粒状结构基本消失，淀粉的球晶结构也受到破坏，只剩下少数晶片分散在非晶态连续相中。
全淀粉热塑性塑料中有两类组份，一是含量达90% 以上的淀粉，其生物降解机理是通过细胞外酶进行水解； 二是添加剂，它是在较低速率下通过吸收在塑料表面的微生物进行生物降解。当然，全淀粉塑料的整体生物降 解取决于不同品种的淀粉、不同类型添加剂和它们的组成。
据报道，全球塑料产量已逾2亿t，其中30%用于包装，这一使用周期短的产品给城市带来了大量垃圾， 长期污染环境，因而希望完全降解塑料尽快大规模生产， 阻碍它发展的首要问题是成本。
就目前问世的完全降解塑料有多个品种，成本降低可能性最大的要数全淀粉热塑性塑料，因为其原料淀粉是可再生资源，其单位价格远比传统塑料原料低，比现在合成的可降解树脂就更低。就世界而言，美国一直大 力开拓淀粉应用，填充型淀粉塑料一度在美国发展迅速， 也是美国玉米种植协会积极鼓吹推动的结果。在中国，
淀粉近来也是急需开拓其应用，提高其附加值，因此其原料应是充裕的。
中国已下“禁塑令”，应该尽快有替代的新产品。就 我们的研究而言，鉴于所采用的工艺生产成本明显低于 国外同类产品，如果选定好发挥降解优势的最终产品， 有可能推广应用这一新型天然高分子材料，不仅保护了 环境，而且可较大幅度地增加淀粉附加值。
