《可降解高分子材料》课件

可降解高分子材料随着环境保护意识的提高和可持续发展战略的实施，可降解高分子材料作为解决塑料污染的有效途径，正日益受到科学界和产业界的广泛关注这些材料能在特定环境条件下分解为无害物质，最终回归自然循环本次报告将深入探讨可降解高分子材料的科学基础、分类体系、降解机理、应用领域以及最新研究进展，旨在提供这一环保材料发展方向的全面视角，并展望其在年的创新突破2025目录基本概念与背景介绍可降解高分子材料的定义、发展背景、重要性及与传统塑料的比较可降解高分子材料分类从来源和降解机制两个维度详细分类解析各类可降解材料降解机理与过程探讨各种降解原理、过程特点、影响因素及可控降解技术应用领域涵盖包装、农业、医疗、日用品等多个应用场景研究与发展趋势分析研究热点、技术创新方向及智能材料发展挑战与前景探讨技术难题、市场挑战及未来发展前景第一部分基本概念与背景环境可持续发展全球生态平衡与资源循环利用循环经济模式从源头减量到全生命周期管理可降解高分子材料材料科学与环境科学的交叉创新可降解高分子材料作为环境科学与材料学的重要交叉领域，不仅是解决白色污染的关键技术路径，也是实现循环经济的重要物质基础近年来，随着全球环保压力加剧，各国纷纷出台政策法规，推动可降解材料的研发与应用，使其成为材料科学领域最具活力的研究方向之一什么是可降解高分子材料？定义与本质时间尺度物质循环可降解高分子材料是指在特定环境与传统塑料几百年的分解周期相比，可降解材料的最终降解产物可被微条件（如湿度、温度、微生物等）可降解高分子材料通常在数周至数生物利用，进入生物地球化学循环，作用下，能够分解为低分子化合物年内即可完成降解过程，大大减少实现物质的自然转化，不会在环境的高分子材料，最终可转化为二氧了环境滞留时间，降低了生态风险中长期累积，体现了从自然来，化碳、水、甲烷等简单无机物质，到自然去的循环理念完全回归自然循环可降解材料的发展背景全球塑料污染危机每年超过亿吨塑料被生产，而仅有不到被有效回收海洋中的塑料垃圾已形成巨310%大垃圾带，微塑料更已渗透到食物链各环节，对生态系统和人类健康构成严重威胁环保意识觉醒公众环保意识显著提高，消费者对绿色产品的需求激增，企业社会责任压力加大，推动产业链各环节向可持续方向转型，为可降解材料创造了广阔市场空间政策法规推动全球多个国家和地区陆续出台塑料限制令和禁塑政策中国双碳战略下，《塑料污染治理行动计划》等政策文件明确支持可降解材料发展，为行业提供了政策红利技术突破加速生物技术、高分子科学和纳米技术的交叉融合，为可降解材料的性能提升和成本降低提供了新思路，使其在越来越多的应用场景中具备了替代传统塑料的可能性可降解高分子材料的重要性环境保护资源可持续有效减少塑料垃圾在自然环境中的累积，多种可降解材料可从可再生生物质中获降低对海洋、土壤和生态系统的污染，取，减少对化石资源的依赖，符合资源为无塑星球愿景提供物质基础节约型社会建设要求驱动创新发展促进循环经济推动材料科学、生物技术等多学科交叉融入产品设计、生产、使用和回收的全融合，催生新型绿色产业，创造就业机生命周期管理，形成资源产品废弃--会和经济增长点物再生资源的循环模式-可降解高分子材料不仅是解决环境问题的技术路径，更是推动经济模式转型和科技创新的重要引擎，对实现联合国可持续发展目标具有积极意义可降解材料与传统塑料的比较比较项目传统塑料可降解高分子材料原料来源主要源自石油等化石资源可再生生物质或化石资源合成环境寿命数百年至上千年数周至数年降解终产物微塑料长期残留二氧化碳、水等自然物质生产成本相对较低目前仍较高通常为传统塑料的倍

1.5-3性能稳定性优异且稳定受环境条件影响较大加工适应性成熟且广泛需要特定工艺条件碳足迹较高相对较低（特别是生物基材料）虽然可降解材料在成本和某些性能方面仍有提升空间，但其环境友好优势日益显著，随着技术进步和规模效应，性能差距正不断缩小，应用场景持续拓展第二部分可降解高分子材料分类合成高分子材料天然高分子材料通过化学合成方法制备，如、PLA PCL来源于自然界，如淀粉、纤维素等等复合型高分子材料微生物合成高分子多种材料复合增强，改善性能利用微生物发酵产生，如PHAs可降解高分子材料种类丰富，可根据来源、结构、降解机制等进行分类不同类型材料具有各自特点和应用优势，深入理解各类材料的性能特征和适用条件，有助于科学选择和合理应用随着研究深入，材料间的界限日趋模糊，多种类型复合成为重要发展方向按来源分类天然高分子材料直接从自然界动植物中提取获得合成高分子材料通过化学合成方法人工制备微生物合成高分子材料利用微生物代谢合成的高分子产物复合型高分子材料多种来源材料的复合与混合按材料来源分类是最基本的分类方法，不同来源的材料具有不同的分子结构特征和性能优势天然高分子材料成本较低但性能稳定性差；合成高分子材料性能可控但成本较高；微生物合成材料环保优势突出但产量受限；复合型材料则兼具多种材料优点，是当前研究热点天然高分子可降解材料淀粉类材料淀粉由直链淀粉（糖苷键）和支链淀粉（糖苷键）组成，具有完全可降解性玉米淀粉、马铃薯淀粉最为常用，可通过改性增强耐水性和力学性能，广泛应α-1,4-α-1,6-用于包装膜、发泡材料和注塑制品纤维素及衍生物纤维素是地球上最丰富的可再生高分子，由糖苷键连接的葡萄糖单元组成纤维素及其衍生物（如羧甲基纤维素、乙酰纤维素）具有优异的机械强度和生物相容β-1,4-D-性，适用于医用材料和高强度包装壳聚糖材料壳聚糖由甲壳素脱乙酰化制得，含有大量氨基和羟基官能团，具有独特的抗菌性和成膜性壳聚糖材料可用于伤口敷料、药物缓释系统和食品保鲜包装，其降解产物对环境无害合成高分子可降解材料聚乳酸PLA由乳酸单体通过缩聚反应或开环聚合制备，具有优良的生物相容性和机械强度在一定PLA温湿度条件下可通过水解断链，最终降解为二氧化碳和水目前已实现工业化规模生产，应用于包装、一次性用品和生物医用材料领域聚己内酯PCL由己内酯开环聚合制得，具有较低的熔点（约℃）和良好的柔韧性可通过酯键水解60PCL缓慢降解，降解周期较长（年），特别适合长期缓释药物载体和长效可降解植入物，也2-4常用作增韧改性剂聚丁二酸丁二醇酯PBS由丁二酸和丁二醇缩聚制得，兼具良好的可加工性和机械性能，熔点约℃具有与115PBS聚乙烯相似的加工特性，可利用现有设备生产，降解周期适中，广泛应用于农用地膜、包装材料和一次性制品聚羟基烷酯PHA化学合成的聚羟基烷酯与微生物发酵产物相似，但分子结构更可控通过调整羟基酸单体类型和比例，可获得不同熔点和结晶度的产品，实现性能的精准调控，适合高端应用领域的特殊需求微生物合成高分子聚羟基脂肪酸酯细菌纤维素与微生物多糖PHAs是由微生物在不平衡生长条件下合成的细胞内储能物质，细菌纤维素主要由醋酸杆菌等产生，具有高纯度、高结晶度和高PHAs分子结构中含有可被微生物酶系统识别的酯键，具有优异的生物机械强度的特点，形成的三维网络结构具有优异的保水性和生物降解性根据羟基酸单体的碳原子数量，可分为短链（如相容性，在医用敷料、食品添加剂和声学振膜等领域具有独特优PHAs）和中长链势PHB PHAs工业生产中，通常使用醋酸杆菌、假单胞菌等在限氮或限氧条件微生物多糖（如黄原胶、葡聚糖）由多种微生物分泌，结构多样，下发酵合成，原料可使用农业废弃物，实现资源循环利用功能各异，可作为增稠剂、乳化剂、凝胶剂等应用于食品和化妆具有优良的生物相容性和可降解性，广泛应用于医疗植入品行业，同时也是重要的生物基材料来源，可进一步开发为功能PHAs物和环保包装性可降解材料复合型可降解材料淀粉复合材料/PLA结合淀粉的低成本和的良好力学性能，通过相容剂改善界面结合，既降低了成本，又保持了良好的可PLA加工性和可降解性适用于一次性餐具、食品包装和农用薄膜，在℃的堆肥条件下可在个月内完603-6全降解纤维素合成高分子复合物/利用纤维素（或纤维素纳米晶体）作为增强相，与可降解合成高分子（如、）复合，显著提高材PCL PBS料的强度和热稳定性，同时保持良好的生物降解性这类材料在包装、建筑和汽车内饰等领域展现出广阔应用前景纳米复合可降解材料通过引入纳米填料（如纳米黏土、碳纳米管、石墨烯等），可显著改善可降解高分子的阻隔性、力学性能和热稳定性少量纳米填料（通常）即可产生显著增强效果，且不影响材料的整体可降解性，代表了5%复合材料的前沿发展方向多组分生物复合材料整合多种生物基组分（如蛋白质、多糖、天然纤维等）和可降解合成高分子，通过精心设计的界面结合和微观结构控制，实现性能与功能的协同优化，满足特定应用场景的综合需求，如高阻隔食品包装和智能响应医用材料按降解机制分类综合降解型多种机制协同作用氧化降解型氧气参与的自由基断链反应水解型水分子引发的化学键断裂光降解型光子能量激发引起的分子断裂生物降解型微生物酶催化作用下的分解根据降解机制的不同，可降解高分子材料可分为上述几种类型在实际应用中，材料降解往往是多种机制共同作用的结果，比如先通过光降解或水解降低分子量，再经微生物作用完成最终矿化了解材料的降解机制，有助于针对特定应用环境设计最适合的材料结构，实现降解速率的精准控制第三部分降解机理与过程表面侵蚀环境因子（水分、氧气、微生物等）与材料表面接触，开始侵蚀和破坏表面结构，形成微孔和裂纹这一阶段通常可观察到材料表面形貌变化，但整体力学性能变化不明显分子链断裂环境因子通过微孔渗透到材料内部，引起化学键断裂，导致高分子链段化，分子量显著降低材料强度、弹性等力学性能在此阶段明显下降，但外观形状可能仍基本保持微观结构崩解随着分子链持续断裂，材料的微观结构完整性被破坏，失去原有形态，分解为可被微生物代谢的低分子化合物这一阶段可观察到材料的物理解体和质量显著减少完全矿化低分子化合物被微生物彻底代谢，转化为二氧化碳、水、甲烷等简单无机物，完成碳循环这是降解的最终阶段，材料完全回归自然循环，不留下有害残留物高分子材料降解基本原理分子链断裂机制分子量变化与性能劣化高分子材料降解的本质是长链分子的断裂过程，主要包括两种方随着分子链断裂，材料的数均分子量和重均分子量都会下降，分式随机断链和解聚随机断链是指高分子链在随机位置断裂，子量分布变宽当分子量下降到临界值以下时，材料的力学性能常见于含有酯键、酰胺键等易水解基团的高分子；解聚则是单体（如抗张强度、断裂伸长率）会急剧下降，失去使用价值从链端逐个脱落，如某些乙烯基高分子在特定条件下的降解性能劣化的过程通常遵循型曲线初期较慢（诱导期），中期S断链可能是由化学、物理或生物因素引起的化学因素如水解、加速（快速降解期），后期趋于平缓（残留期）通过监测分子氧化；物理因素如热、光、机械力；生物因素则主要是微生物产量变化和力学性能，可以评估材料的降解程度和预测使用寿命，生的胞外酶不同高分子由于分子结构差异，对各种降解因素的为材料设计和应用提供依据敏感性也各不相同光降解机理光能吸收高分子材料中的发色团（如羰基、双键等）吸收特定波长的光能（主要是紫外光），电子跃迁到激发态吸收能力取决于高分子的化学结构和发色团浓度不含发色团的高分子可通过添加光敏剂增强光吸收自由基形成激发态分子不稳定，容易发生均裂生成自由基，或转移能量给周围分子最常见的是Norrish型反应（裂解）和型反应（分子内氢转移）这些初级自由基具有高活性，能Iα-Norrish II引发一系列链式反应链断裂过程自由基可引起链断裂、交联或其他化学变化在氧气存在条件下，自由基与氧结合形成过氧自由基，进一步促进氧化降解链断裂导致分子量下降，材料性能劣化，表面龟裂和变色降解速率影响因素光降解速率受多种因素影响光强度和波长、环境温度和湿度、氧气浓度、材料厚度和形态，以及添加剂（如光稳定剂或光敏剂）的存在通过调整这些因素，可以控制材料的光降解速率以适应不同应用场景氧化降解过程引发阶段传播阶段热、光等外部能量促使高分子均裂生成自由自由基与氧气结合，形成过氧自由基，攻击2基其他分子链终止阶段4分支阶段3自由基相互结合或被捕获，链式反应终止氢过氧化物分解为新的自由基，加速反应氧化降解是最常见的高分子降解方式之一，特别是对于含有活泼氢（如仲碳或叔碳上的氢）的高分子尤为敏感氧化降解的速率与温度呈指数关系，每升高℃，降解速率约增加一倍氧气浓度也是关键因素，在氧气充足条件下降解加速10抗氧化剂可通过捕获自由基或分解过氧化物来抑制氧化降解常用的抗氧化剂包括酚类、胺类和硫化物等，通过合理搭配可实现协同效应对于可降解材料，可通过控制抗氧化剂的用量和类型，调节氧化降解的诱导期，实现预期的使用寿命酶解降解机理酶特异性识别酶底物结合催化水解反应-降解酶具有特定的活性位点，能酶与高分子底物结合形成酶底酶的活性位点通过提供适宜的微-识别并结合高分子链上的特定化物复合物，这一过程受到高分子环境，降低化学键断裂的活化能，学结构这种锁钥匹配式的特结晶度、取向度和表面特性的影加速水解反应这一过程通常遵异性识别是酶催化降解的基础响结晶区域由于分子链紧密排循动力学，Michaelis-Menten不同类型的酶针对不同类型的化列，酶难以进入，因此降解速率反应速率与酶浓度、底物浓度、学键，如脂肪酶识别酯键，蛋白较慢；而无定形区域结构松散，值和温度等因素密切相关pH酶识别肽键，淀粉酶识别糖苷键更易被酶解等产物释放与酶再生化学键断裂后，降解产物从酶活性位点释放，酶恢复原状可继续催化新一轮反应这种循环过程使得少量酶即可催化大量底物降解随着降解的进行，高分子材料表面形成微孔，增加了比表面积，进一步加速降解过程水解降解过程水分子渗透水分子通过扩散进入高分子基体材料膨胀水分子使高分子链间距增大，材料体积膨胀化学键断裂水分子攻击敏感化学键，如酯键、酰胺键等质量流失低分子量降解产物溶出，材料逐渐溶蚀水解降解是可降解高分子的主要降解方式之一，特别是对于含有酯键、酰胺键等敏感基团的高分子水解过程可分为体积侵蚀和表面侵蚀两种模式体积侵蚀中，水分子迅速渗透整个材料，导致均匀降解；表面侵蚀则是降解仅限于材料表面，内部保持完整水解速率受多种因素影响，如值、温度、离子强度等酸性或碱性环境通常会加速水解，因为或pH H+可催化反应高温也会显著提高水解速率此外，材料的亲水性、结晶度、分子量及其分布也是影响OH-水解过程的重要因素通过调控这些参数，可以设计出具有预定降解周期的材料微生物降解过程微生物附着微生物通过特异性或非特异性相互作用附着在材料表面，形成初始生物膜这一过程受材料表面性质（如疏水性、粗糙度、表面电荷等）影响某些材料可添加吸引剂促进微生物附着，加速降解启动2微生物群落形成附着的微生物繁殖并形成生物膜，分泌胞外聚合物基质不同类型的微生物（细菌、真菌、放线菌等）可能形成共生关系，协同降解复杂高分子结构生物膜提供了适宜的微环境，保护微生物免受外部胁迫胞外酶分泌作用微生物分泌各种胞外酶（如脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等），攻击高分子链中的特定化学键由于大多数高分子分子量较大，不能直接透过细胞膜，因此胞外酶的作用是微生物降解的关键步骤4降解产物吸收利用胞外酶水解产生的低分子量物质（如单体、二聚体或寡聚体）被微生物吸收，进入细胞内代谢途径，转化为能量和生物质，或进一步矿化为二氧化碳、水和其他无机物，完成碳循环降解过程的检测与表征物理性能表征质量损失测量记录材料在降解过程中的质量变化，反映整体降解程度•机械性能测试测定抗张强度、断裂伸长率等参数变化，评估结构完整性•接触角测量监测表面湿润性变化，反映表面化学成分和形貌改变•热分析技术差示扫描量热法、热重分析监测结晶度和热稳定性变化•DSC TGA化学结构表征红外光谱跟踪特征基团（如羰基、羟基）的变化，监测新基团形成•FTIR核磁共振分析分子链化学结构变化，如端基形成和序列分布改变•NMR凝胶渗透色谱测定分子量及其分布变化，量化链断裂程度•GPC射线光电子能谱分析材料表面元素组成和化学状态变化•X XPS形貌表征扫描电镜观察材料表面微观形貌变化，如孔洞、裂纹和侵蚀痕迹•SEM原子力显微镜纳米尺度观察表面粗糙度和局部力学性能变化•AFM透射电镜研究材料内部超微结构变化，特别适用于复合材料界面分析•TEM射线衍射监测材料结晶结构和结晶度变化•X XRD生物降解特性评价演化测试测量微生物降解过程中产生的量，评估完全矿化程度•CO2CO2氧气消耗测试监测微生物呼吸作用消耗的氧气量，间接评估降解活性•酶活性测定检测降解过程中涉及的关键酶活性变化•微生物群落分析测序分析参与降解的微生物组成变化•16S rRNA影响降解速率的因素材料因素环境因素材料的化学结构是决定降解行为的最根本因素含有易水解基团温度是影响降解速率的关键环境因素一般而言，温度每升高（如酯键、酰胺键）的高分子通常降解较快；而主链由碳碳键℃，化学反应速率约增加倍，微生物活性也显著增强实-101构成的聚烯烃类高分子则相对稳定此外，分子量、分子量分布、际应用中，材料在热带地区降解通常比寒冷地区快得多湿度同支化度、交联度、立体规整性等都会影响降解速率样重要，特别对于水解型材料，环境湿度直接影响水分子的可用性材料的物理结构同样重要结晶度越高，分子链排列越紧密，水分子和酶分子越难以渗透，降解速率越慢表面积体积比例越值影响化学键水解速率和微生物活性大多数可降解高分子/pH大，材料与环境接触面积越大，降解速率越快材料的亲水性在微酸或微碱条件下降解较快，而极端值可能抑制微生物活/pH疏水性平衡也会影响水分子的渗透速率，进而影响水解速率性氧气浓度则影响氧化降解和需氧微生物的活性此外，紫外线辐射强度、微生物种类和数量、土壤成分等因素也会显著影响材料的实际降解行为可控降解技术降解速率调控方法通过改变高分子化学结构（如共聚物组成比例、立体构型）、物理结构（如结晶度、取向度）或添加调控剂（如增塑剂、抗氧化剂）等方式，实现降解速率的精准控制例如，在中引入嵌段可PLA PCL增加柔性并加速水解；调整淀粉复合材料中的组分比例可获得不同降解周期的产品/PLA降解触发点设计在高分子链中引入特定触发点，使材料在特定条件下启动降解常见的触发机制包括响应（如酸敏pH感缩酮键或碱敏感酯键）、光响应（如偶氮基团或香豆素基团）、氧化还原响应（如二硫键）等这些智能触发系统使材料能在预定条件下实现按需降解多阶段降解设计设计具有多层结构或复杂组分的材料系统，实现按程序化顺序降解例如，三明治结构薄膜可先降解表层，保持中间层完整；或通过调控不同组分的降解速率，使材料先失去机械强度但保持形状，然后才完全崩解，适用于需要维持临时结构完整性的应用智能响应降解系统开发能感知环境变化并做出降解响应的智能材料系统例如，温度响应型可降解水凝胶可在体温条件下启动降解释放药物；载有特定酶的微胶囊可在检测到目标分子时破裂，触发材料降解；或设计在特定微生物环境下（如土壤但非海洋）才降解的选择性材料，实现精准环境响应第四部分应用领域包装领域农业领域食品包装、快递包装、购物袋等农膜、缓释肥料、种子包衣等环保领域医疗领域水处理、土壤修复、污染防控药物控释、组织工程、可吸收材料工业与电子日用品领域特种包装、打印、防护材料一次性餐具、卫生用品、个人护理3D可降解高分子材料凭借其环境友好特性，正在各个领域逐步替代传统塑料，创造出新的应用价值不同应用场景对材料性能的要求各异，推动了多样化的可降解材料体系发展未来，随着技术进步和成本下降，可降解材料的应用广度和深度将进一步扩展包装领域应用食品包装材料快递与零售包装可降解材料在食品包装领域具有广阔应用前景薄膜因其电子商务的蓬勃发展带来了巨大的包装废弃物问题可降解材料PLA良好的透明度和气体阻隔性，适用于新鲜蔬果包装；淀粉基发泡在快递包装领域的应用主要包括纸塑复合可降解快递袋，用于材料可替代聚苯乙烯泡沫用于肉类和熟食托盘；壳聚糖涂层可为替代传统的塑料气泡袋；或基缓冲填充材料，替代聚PBS PLA水果提供抗菌保护，延长货架期；纤维素纳米晶体增强的复合薄乙烯泡沫；可降解胶带和标签，确保包装系统的整体可降解性膜则具有优异的力学性能和可降解性，适合高端食品包装在零售领域，可降解购物袋已在多个国家和地区推广使用淀粉与传统塑料相比，可降解食品包装材料不仅减少了环境污染，而基购物袋因成本相对较低而受到欢迎；复合材料袋PBAT/PLA且多数来源于可再生资源，减少了石油依赖部分天然高分子基则具有更好的强度和柔韧性，接近传统塑料袋的使用体验此外，材料还具有一定的气体选择性透过特性，可调节包装内微环境，智能响应型可降解包装也开始出现，如能根据内容物状态变化颜有利于食品保鲜目前研究热点是提高这类材料的阻水性和机械色的敏感染料复合薄膜，为消费者提供食品新鲜度信PLA/pH强度，以及开发具有抗氧化、抗菌等功能的活性包装息农业领域应用可降解农膜缓释肥料载体种子包衣与农药缓释传统农用塑料薄膜难以完全回收，造成土壤可降解高分子作为肥料包覆材料，可实现养分以、和改性淀粉为主要材料的可降PVA CMC白色污染可降解农膜（主要基于、的缓慢释放，提高利用率并减少流失典型的解种子包衣剂，可携带农药、肥料和生长调节PBAT和淀粉的复合体系）可在作物收获后留材料包括淀粉丙烯酸酯接枝共聚物、变性纤剂，在种子周围形成微环境，促进发芽和幼苗PBS-在土壤中自然降解，省去了回收环节，减少了维素和壳聚糖等这些材料能响应土壤环境生长同样，基于、或壳聚糖的微PCL PLA劳动力投入和环境污染这类农膜通常设计为（如温度、湿度、值和微生物活性），调囊农药缓释系统，可减少农药使用量，降低环pH在使用期内保持完整，收获后在土壤微生物作节养分释放速率，实现与作物生长需求的同步，境风险，同时提高病虫害防控效果这些系统用下逐渐降解，最终转化为二氧化碳、水和生大幅提高肥料利用效率，减少农业面源污染通常设计为多层结构，实现不同功能组分的程物质序化释放医疗领域应用可吸收缝合线基于、和等材料的可吸收缝合线，在完成伤口愈合支持后可被人体吸收，无需二次手术取出PGA PLLAPLGA药物控释系统利用、、等材料制备的微球、纳米粒和水凝胶载药系统，实现药物在体内的缓慢释放或靶向输送PLA PCLPLGA组织工程支架3具有多孔结构的可降解支架材料，为细胞生长提供临时支持，随细胞增殖和组织再生逐渐降解骨科植入物可降解金属（如镁合金）与可降解高分子复合材料制成的骨固定装置，具有与骨组织相近的力学性能医疗领域是可降解材料最具高附加值的应用领域之一这些材料必须满足严格的生物相容性要求，同时具备可控的降解周期和适宜的力学性能降解产物不得产生局部酸化或炎症反应，且必须能被机体完全代谢或排出目前研究热点包括刺激响应型智能可降解系统、具有组织诱导活性的功能化支架材料以及可注射自凝胶可降解体系等日用品领域应用85%可降解一次性餐具相比传统塑料餐具减少的环境滞留时间40%生物基含量高端可降解个人护理产品的典型生物基原料占比个月6平均降解周期淀粉复合材料在工业堆肥条件下的完全降解时间PLA/30%市场年增长率可降解日用品领域年的预计复合增长率2022-2025随着限塑令在全球范围内的推广，一次性日用品成为可降解材料替代传统塑料的重要领域以淀粉复合材料为代表的可降解一次性餐具，具PLA/有良好的刚性和耐热性；基于纤维素和壳聚糖的可降解湿巾和卫生用品，则具有优异的生物安全性和皮肤亲和性；和为基础的个人护理产PBS PBAT品包装，可与传统塑料包装工艺兼容，降低转换成本日用品领域对可降解材料提出了严格的综合性能要求，包括良好的加工性、适当的硬度或柔韧性、足够的使用寿命和合理的成本目前研究重点是开发更环保、性能更优、成本更低的新型材料体系，以加速在大众消费品领域的普及应用工业领域应用一次性工业包装可降解缓冲材料、防潮包装和保护膜已在电子产品、精密仪器和高端消费品包装中得到应用这些材料基于、和的改性体系，具有良好的缓冲性能和适当的阻隔性能，可有效保护产品在运输和储PBS PBATPLA存过程中免受机械损伤和环境影响，同时避免了传统塑料泡沫和气泡膜带来的环境负担打印耗材3D可降解高分子（如、）因其良好的熔融加工性能，已成为打印领域的主流材料特别在快速PLA PCL3D原型设计、模型制作和低批量生产领域，这类材料具有明显优势通过添加各种功能性填料（如木质纤维、碳纳米管或陶瓷粉末），可进一步拓展其应用范围，实现功能化和个性化的打印产品3D临时防护材料在建筑、装修和设备安装领域，基于淀粉和聚乙烯醇的可水溶临时防护材料可用于表面保护、防尘和防污这类材料在使用完毕后可通过水洗直接溶解，无需剥离过程，避免了传统保护膜的撕除困难和废弃物处理问题，特别适合复杂表面和精密设备的临时保护特种功能涂料基于水分散乳液或改性淀粉的可降解功能涂料，可应用于纸张、木材和织物表面处理，提供防水、防PLA油或阻隔性能与传统石油基涂料相比，这类材料具有低排放、无毒无害和可降解性优势，符合环保VOC法规要求，在包装印刷、家具制造和纺织品整理等领域具有良好应用前景汽车与电子领域应用汽车内饰部件基于天然纤维复合材料的内饰面板和储物盒PLA/座椅填充材料可降解聚氨酯泡沫和天然纤维混合填充材料线缆绝缘层耐热型复合材料作为低压线缆外皮PBS/PLA电子产品外壳纳米复合可降解材料制成的小型电子设备外壳汽车和电子行业对材料的要求极为严格，传统观念认为可降解材料难以满足这些高性能需求然而，随着材料科学的进步，高性能可降解复合材料正逐步突破这一瓶颈尤其是在汽车内饰领域，生物基可降解复合材料不仅满足了功能性要求，还为整车减重和提升环保形象作出贡献在电子领域，可降解材料主要应用于临时性或短寿命产品，如一次性电子设备外壳、包装材料或临时保护组件功能化可降解高分子（如导电复合材料）也开始应用于电子元器件中，为解决电子废弃物问题PLA提供了新思路随着纳米增强技术和表面改性技术的发展，可降解材料在这些高要求领域的应用将进一步扩展水处理与环保领域生物絮凝剂可降解吸附材料生物基分离膜土壤修复材料改性淀粉、壳聚糖和海藻酸盐基于纤维素、壳聚糖和褐藻酸由再生纤维素、或壳聚糖基于可降解高分子的缓释体系PLA等天然高分子絮凝剂，可替代的改性吸附材料，能高效去除制备的分离膜，应用于水处理、可用于污染土壤的原位修复，传统的聚丙烯酰胺絮凝剂用于水中重金属离子、有机污染物气体分离和选择性过滤与传如包埋微生物或酶的海PVA/饮用水和工业废水处理这些和微塑料这类材料可通过化统高分子膜相比，这类可降解藻酸钙微球可释放生物修复因材料通过静电吸附和架桥作用学修饰引入特定官能团，提高膜材料具有良好的亲水性和抗子；载有铁纳米颗粒的微PCL使水中悬浮颗粒聚集沉降，不对目标污染物的选择性吸附能污染性，某些还具有特殊的抗胶囊可实现对氯代有机污染物仅高效无毒，且其降解产物对力使用后可通过生物降解处菌性能虽然使用寿命通常短的还原降解这些材料为生物环境无害，避免了合成絮凝剂理，不会产生新的固体废弃物，于传统膜，但在特定应用场景修复和化学修复提供了理想载可能带来的二次污染体现了绿色处理技术的循环理（如应急水处理）中具有独特体，提高了修复效率并减少了念优势对周边环境的扰动第五部分研究与发展趋势智能化与多功能集成高性能与功能化深度融合性能提升与成本降低工业化应用的关键突破新结构与新技术基础研究持续创新可降解高分子材料的研究正处于快速发展阶段，多学科交叉融合推动着领域边界不断拓展从分子设计、材料制备到性能评价，科研人员正在各个层面探索突破点，以解决当前可降解材料面临的性能不足、成本过高和应用受限等问题近年来，合成生物学、人工智能辅助材料设计、绿色加工技术等新兴领域与可降解材料研究的交叉融合，为行业发展注入了新动力同时，碳中和战略背景下，可降解材料作为减少碳排放的重要路径，正受到前所未有的政策支持和市场关注，研发投入持续增加，产业化进程加速推进研究热点新型可降解单体与聚合物基聚碳酸酯、异山梨醇基聚酯和由生物质转化的新型单体聚合物等绿色材料的合成路线CO2研究正在深入开展这些新型高分子结构通常结合了可再生资源来源与可控降解特性，有望替代部分传统石油基高分子多官能度单体的设计和可控聚合技术是该领域的研究重点降解速率精准控制通过分子设计和复合策略实现材料降解行为的精准调控是当前研究热点主要途径包括调控化学键敏感性、设计多级结构材料、引入智能响应组分等特别是程序化降解材料，能够按照预设时间序列和空间顺序降解，为医用植入物和智能包装提供了新可能高性能可降解平衡技术-如何在保证降解性的同时提高材料的机械强度、热稳定性和阻隔性等关键性能，是研究者面临的核心挑战纳米增强、分子设计和相形态控制是三种主要技术路径特别是立体复合结构设计，能有效解决强度与降解性的矛盾，实现性能的综合优化生物基源材料开发从木质纤维素、甲壳质、藻类等非粮生物质中提取和转化制备可降解高分子是可持续发展的重要方向生物炼制技术与高分子合成的结合，使得从植物纤维素到聚乳酸、从木质素到酚醛类可降解材料等转化路径日益成熟，有望实现规模化生产，降低对石油资源的依赖改性技术发展改性技术是提升可降解高分子材料性能的关键手段物理改性主要包括共混、填充和增塑等方法，具有工艺简单、成本低的优势；化学改性如接枝、交联和官能化则能从分子水平调控材料性能，效果更为显著持久；生物酶催化改性则是近年来兴起的绿色改性方式，特别适用于天然高分子；辐照改性利用高能射线引发材料结构变化，可实现难以通过常规方法实现的性能调控当前改性技术发展趋势是多种方法的协同应用，以及面向特定应用的精准改性如针对包装领域开发的耐水阻氧改性技术，针对农用领域的抗老化改性技术，以及针对医用领域的生物活性改性技术等智能响应型改性也是重要方向，如响应、温度响应和特定分子识别响应等功能化改性pH复合增强技术增强技术类型典型材料体系性能提升效果应用领域纳米材料增强纳米纤维素强度，阻隔性高阻隔包装PLA/↑50%↑80%纳米材料增强石墨烯导热性，抗电子散热元件PBS/↑200%UV↑150%天然纤维增强竹纤维抗冲击，成本汽车内饰件PLA/↑80%↓30%天然纤维增强亚麻纤维弯曲模量，韧建材与家具PBAT/↑100%性↑40%功能性填料羟基磷灰石生物活性，降解可骨修复支架PLA/↑控功能性填料淀粉抗菌纳米银抗菌活性，保鲜效食品活性包装/↑果↑复合增强技术是解决可降解高分子材料性能不足问题的有效途径通过引入纳米材料、天然纤维或功能性填料，可显著提升材料的力学性能、阻隔性、热稳定性以及赋予特定功能研究表明，适量的增强相不仅不会影响材料的整体可降解性，某些情况下还可通过界面调控实现降解行为的精准控制加工技术创新反应挤出技术打印与超临界流体辅助加工3D反应挤出技术将化学反应与物理加工集成在一个连续过程中，特打印技术为可降解材料的精密成型和个性化制造提供了新途3D别适合可降解高分子的原位改性和共混该技术利用挤出机提供径熔融沉积成型技术广泛应用于、等热塑性FDM PLAPCL的剪切力、压力和热量促进化学反应，同时实现材料的塑化和混可降解材料；数字光处理和立体光刻则适用于光交DLP SLA合典型应用包括的链延长反应、淀粉的接枝改性以及聚联型可降解树脂；选择性激光烧结可用于加工耐热型可降PLA SLS合物共混物的反应增容等解粉末材料这些技术在医疗器械、组织工程支架和个性化植入物领域具有广阔应用前景近年来，反应挤出技术进一步向智能化和精准化方向发展如配备在线监测系统的智能反应挤出机，可实时监控反应进程和产品超临界流体辅助加工利用超临界或水的特殊性质，在不使CO2质量；多功能模块化反应挤出系统则能根据不同配方需求灵活调用有机溶剂的条件下实现可降解材料的发泡、微粒制备和增塑整工艺参数和反应条件，提高生产效率和产品一致性，是可降解这类绿色加工技术不仅环境友好，还能创造独特的材料微观结构，材料产业化的关键技术之一如高度互联的多孔结构或纳米级分散体系，为开发新型高性能可降解材料提供了技术支持表征与测试技术进步现场降解监测技术传统降解测试通常依赖于实验室模拟条件下的加速测试，难以准确反映实际应用环境中的降解行为新型现场监测技术如植入式微传感器可实时监测材料在生物体内的值变化、水合程度和降解产物浓度；pH环境中的可降解材料则可通过带有标签的智能包装实现远程监测，为降解行为的精准评估提供了有RFID力工具微观结构表征新方法同步辐射射线散射、环境电子显微镜和原位等先进表征技术使研究者能够在分子和纳米尺度观X AFM察降解过程中的结构变化特别是新型成像技术如超分辨荧光显微镜和原子探针断层扫描，可在保持样品完整性的条件下实现纳米级三维结构表征，为理解降解机制和优化材料设计提供了前所未有的洞察力加速测试与评估方法为缩短产品开发周期，各种加速降解测试方法被广泛研究化学降解模拟使用特定浓度的酸碱溶液预测水解速率；酶催化模拟通过高浓度酶溶液评估生物降解潜力；高温高湿循环测试则综合评估材料在极端条件下的稳定性这些方法配合数学模型和机器学习算法，可建立实验室加速测试与实际降解行为之间的相关性，大大提高测试效率生命周期评估体系从原料获取、生产加工到使用处置的全生命周期评估对可降解材料的环境效益评价至关LCA重要新的方法学整合了碳足迹、水足迹、生态毒性和资源消耗等多维指标，全面评估材LCA料的环境影响特别是针对可降解材料开发的专用数据库和评估软件，可根据不同降解环境和处置方式，计算材料的真实环境收益，为政策制定和产品设计提供科学依据智能降解材料刺激响应降解系统刺激响应型可降解材料能对特定环境信号（如值、温度、酶、光等）产生预设的降解响应例如，含有酸敏感缩醛键的聚合物在胃部酸性环境中迅速降解，而在肠道中保pH持稳定，适用于胃靶向药物递送；光响应型可降解高分子通过引入偶氮苯或香豆素等光敏基团，实现光照条件下的可控降解，适用于智能包装和可擦写材料可编程降解材料可编程降解材料是近年来的研究前沿，这类材料通过精心设计的分子结构和降解触发点，实现按照预设程序的时间和空间顺序降解典型例子是具有多重触发机制的嵌段共聚物，其不同嵌段对应不同的降解条件和速率；或者通过光刻技术制作的微图案化水凝胶，可实现特定区域的选择性降解，用于复杂组织工程支架和微流控系统自修复可降解材料-结合自修复功能与可降解特性的新型智能材料，能够在使用过程中自主修复微损伤，延长使用寿命，降低资源消耗，最终在完成使用功能后实现完全降解常见策略包括引入动态共价键（如反应）、超分子相互作用（如氢键、主客体识别）或微胶囊微管结构等这类材料特别适用于需要长期维持性能但最终需要降解的应用场景Diels-Alder/第六部分挑战与前景现存挑战发展前景尽管可降解高分子材料取得了显著进展，但仍面临诸多挑战一从长远来看，可降解高分子材料的发展前景十分广阔全球塑料是性能与降解性平衡难题，提高材料性能往往会降低降解性，而污染治理的紧迫性和各国碳中和战略为行业提供了强大政策动力；加速降解则可能影响使用性能；二是成本问题，大多数可降解材消费者环保意识的提高创造了日益增长的市场需求；技术创新和料的价格仍高于传统塑料，限制了大规模应用；三是标准体系不规模效应将不断降低成本差距；跨学科交叉融合也将催生更多创完善，降解评价标准的缺乏和区域差异导致市场混乱；四是回收新应用场景预计到年，可降解高分子材料市场规模将达2030处理体系不健全，许多地区缺乏专门的可降解材料处理设施到亿美元，年复合增长率保持在以上，成为材料科学25020%领域最具活力的增长点之一技术挑战性能与降解性平衡成本控制难题提高材料力学性能、热稳定性和阻隔性，往往目前大多数可降解高分子材料的价格是传统塑会降低其降解速率和程度，这一矛盾是可降解料的倍，这一成本差距严重制约了产业化2-5材料发展的核心挑战特别是对于需要长期使规模成本高企的原因包括原料价格高、生产用但最终降解的产品，如何实现使用期内的稳工艺复杂、能耗高以及规模效应不足等虽然定性和使用后的快速降解，需要精巧的分子设近年来部分材料如的价格有所下降，但整PLA计和复合策略体成本劣势依然明显加工工艺适应性稳定性与储存期限许多可降解材料对加工条件要求严格，加工窗可降解材料在储存和使用过程中容易受环境条口较窄，难以在现有塑料加工设备上直接使用件影响而提前降解，导致性能下降和使用寿命例如，在加工温度过高时容易降解，而温3PLA缩短特别是在高温高湿条件下，某些材料如度过低又难以完全熔融；淀粉基材料则容易在可能在几个月内就出现分子量下降和机械PLA加工过程中因吸湿而产生气泡和降解这些加性能劣化，这对产品的储存和运输提出了严峻工难题增加了生产成本和技术门槛挑战市场挑战价格竞争力不足价格是制约可降解材料市场扩张的首要因素以聚乳酸为例，尽管其价格从年的约美元PLA20106公斤下降到目前的约美元公斤，但仍显著高于通用塑料美元公斤的价格区间在许多/

2.5/

0.8-

1.5/成本敏感型应用领域，这一价格差距构成了市场渗透的主要障碍，特别是在发展中国家市场消费者认知与接受度消费者对可降解材料认知不足或存在误解是另一重要挑战许多消费者无法区分可降解与可堆肥的区别，对材料的实际环境效益期望过高；同时，早期可降解产品性能不佳的负面印象仍在影响消费决策此外，可降解材料通常售价较高，而消费者支付环保溢价的意愿有限，这种价值认同与支付能力的差距制约了市场需求供应链建设滞后相比成熟的传统塑料产业链，可降解材料的供应链仍处于发展初期从原料供应、材料生产到产品制造，各环节衔接不畅，规模效应不足特别是上游单体和中间体供应不稳定，导致材料生产商面临原料价格波动和供应风险，难以进行长期稳定生产和市场开拓，形成了产业发展的瓶颈回收处理体系缺失理想情况下，可降解材料应进入专门的工业堆肥或厌氧消化系统进行处理，但全球范围内这类基础设施严重不足当前多数可降解材料废弃物或混入普通垃圾填埋，或进入传统塑料回收体系造成污染这种末端处理能力的缺失不仅降低了材料的实际环境效益，也给消费者和企业的分类投放带来困惑，制约了整个行业的健康发展标准与法规挑战标准体系不健全可降解材料标准体系存在诸多问题首先，现有标准多基于实验室或工业堆肥条件测试，与实际环境条件相差甚远；其次，不同标准间定义和测试方法不一致，如ASTM、和等标准对降解条件和评价指标的规定存在差异；第三，针对海洋、土壤、淡水等特定环境的降解标准尚不完善，难以评估材D6400EN13432GB/T19277-2011料在实际条件下的环境行为认证流程复杂获取可降解认证通常需要经过长期测试和多个机构审核，周期长达个月，成本高昂不同国家和地区的认证要求不同，企业需要重复进行类似测试以获取不同市场准入，6-12极大增加了合规成本此外，认证机构数量有限，测试资源不足，导致认证排队等待时间长，延缓了新产品上市进程，阻碍了行业创新速度法规监管差异全球各地区对可降解材料的法规要求差异显著欧盟通过《一次性塑料指令》明确了生物降解塑料的应用范围；美国则主要依靠州级法规，标准不一；中国实施《塑料污染治理行动计划》，但执行细则仍在完善中这种法规碎片化给跨国企业带来了合规挑战，也导致市场混乱，使部分不合格产品借可降解名义进入市场，损害了行业声誉和消费者信任产业化问题发展前景15%全球年均复合增长率年可降解材料市场预期增速2022-2027亿美元280年市场规模2030全球可降解高分子材料市场预测值40%中国市场份额预计年中国在全球市场中的占比2025亿吨

5.0碳减排潜力年间全球累计减排潜力2025-2030可降解高分子材料市场正呈现快速增长态势，预计年全球市场规模将达亿美元，年有望突破亿美元增长驱动因素包括各国塑料限20251802030280制政策趋严，欧盟、中国等地区全面推行塑料替代计划；消费者环保意识提升，带动市场需求增长；技术进步与规模效应使成本差距逐步缩小从区域分布看，亚太地区（尤其是中国）增长最为迅猛，预计将在年占据全球市场份额；欧洲市场受严格环保法规推动，以稳定增长为主；北美202540%市场则在消费电子和医疗领域表现活跃从应用领域看，包装、农业和医疗将是三大主导领域，其中包装占比预计超过，医疗领域增速最快，年均增长50%可达以上25%国家政策支持《十四五循环经济发展规划》明确提出发展生物基和可降解材料，推动可降解塑料产业化，建设一批可降解塑料应用示范城市，培育若干具有国际竞争力的可降解材料龙头企业规划设定了到年，2025可降解塑料产能达到万吨的具体目标，为行业发展提供了明确方向200《关于进一步加强塑料污染治理的意见》规定在餐饮外卖、商场超市、快递等领域分阶段限制使用不可降解塑料制品，推广使用可降解替代产品政策的实施直接创造了大量市场需求，为可降解材料产业提供了确定性增长空间，多地已开始强制使用可降解塑料袋和餐具财税支持政策对可降解材料生产企业实施研发费用加计扣除、固定资产加速折旧等税收优惠；设立专项资金支持可降解材料关键技术研发和产业化示范；对使用可降解材料的终端企业提供补贴和采购优惠，形成了全产业链的政策支持体系标准体系建设加快推进可降解材料标准体系建设，已发布并实施了《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》等一系列国家标准；建立了可降解材料全生命周期评价方法，规范市场秩序；同时积极参与国际标准制定，提升我国在全球可降解材料领域的话语权国际合作机遇跨国研发合作全球可降解材料研发正日益呈现开放合作趋势欧盟地平线欧洲计划设立了生物基创新联盟，投入超过亿欧元支持跨30国可降解材料研发；中美科技合作框架下建立了生物降解材料联合实验室；日韩企业与欧洲研究机构组建产学研联盟，共同攻关可降解材料核心技术这些国际合作平台为各国研究人员提供了资源共享、优势互补的机会，加速了技术突破和创新扩散国际标准共建标准互认是促进可降解材料全球流通的关键国际标准化组织正牵头制定全球统一的可降解材料评价标准；区域性ISO组织如欧洲标准化委员会和亚太经合组织也在推动区域标准协调；中国积极参与国际标准制定，已有多项中国提案CEN被采纳为工作组文件这种多层次标准协调机制有望解决目前全球标准碎片化问题，降低贸易壁垒，为可降解材料创ISO造更广阔的国际市场全球市场开拓跨国企业战略合作正成为开拓全球市场的重要途径中国材料企业与东南亚终端制造商合作，建立可降解包装材料供应链；欧美技术公司与中国生产企业组建合资公司，结合先进技术与成本优势；日韩企业通过技术许可和专利交叉授权，实现全球市场布局这些合作模式有效整合了全球资源，降低了市场进入壁垒，为可降解材料产业的国际化发展创造了有利条件技术转移与交流知识传播与技术转移是促进全球可降解材料普及的重要机制可降解材料全球论坛已成为行业交流平台，每年吸引上千名专家参与；国际技术转移中心为发展中国家提供可降解材料技术支持和人才培训；多国合作建立的开源技术数据库，共享基础研究成果和通用技术这些机制促进了技术扩散和知识共享，缩小了不同国家和地区在可降解材料领域的发展差距人才培养与学科建设专业人才需求与培养交叉学科建设与产学研协同可降解高分子材料产业的快速发展创造了大量专业人才需求据可降解材料研究的交叉性要求打破传统学科壁垒世界领先高校行业调查，未来五年全球将需要超过万名相关专业人才，其正在建立跨学院的可持续材料研究中心，整合高分子科学、生物10中研发人员约占，工程技术人员占，管理和营销人员技术、环境科学和工程学等学科资源；政府资助的重点实验室采30%50%占目前人才供应明显不足，特别是具备跨学科背景的高用矩阵式管理，组建跨单位、跨学科的研究团队，促进知识融合20%端研发人才和熟悉产业化技术的工程师和创新突破为应对人才缺口，各国高校正加快相关专业建设中国已有超过产学研协同创新模式也在全球范围内蓬勃发展由企业、高校和所高校设立了生物基材料、可降解高分子等专业方向；欧美研究机构共同组建的产业技术创新联盟，成为推动可降解材料技30高校则更注重将可持续材料理念融入现有课程体系产业界也积术转化的重要平台；开放式创新园区为初创企业提供从实验室到极参与人才培养，通过校企联合实验室、实习项目和定向奖学金中试的全流程支持；技术转移中心专注于促进科研成果产业化，等方式，提前培养符合企业需求的专业人才提供知识产权保护、技术评估和商业化咨询服务，有效缩短了创新周期，提高了研发投入产出比未来展望生物技术与材料学交叉人工智能辅助设计1合成生物学与高分子材料的深度融合将开创新时代算法加速新型可降解结构探索与性能预测AI绿色可持续材料体系循环经济与材料融合构建从原料到回收的完整生态系统3从设计源头考虑全生命周期环境影响未来十年，可降解高分子材料将迎来革命性发展合成生物学将实现定制化高分子的精准合成，设计出前所未有的新结构；人工智能算法将大幅缩短材料开发周期，通过虚拟筛选和性能预测降低研发成本；新型催化体系将使二氧化碳等温室气体转化为可降解高分子单体，实现碳捕获与材料生产的双重效益在应用层面，智能响应型可降解材料将拓展应用边界，如能感知食品腐败并自动降解的包装材料；适应极端环境的高性能可降解材料将进入航空航天等高端领域；定制化个性化的可降解材料将满足精准医疗和特种工业需求可降解材料不再仅是传统塑料的替代品，而将成为引领材料科学创新的前沿领域，为人类可持续发展提供新的物质基础总结与展望引领可持续发展构建绿色低碳循环的材料科技生态系统技术创新驱动跨学科交叉融合催生革命性突破产业发展加速规模扩大与应用拓展双轮驱动基础研究深化分子设计与降解机理研究夯实科学基础可降解高分子材料作为解决全球塑料污染和实现碳中和目标的关键技术路径，正从实验室走向大规模产业化应用经过数十年发展，已形成了从天然高分子到合成高分子，从单一材料到复合体系的多元化技术路线，为不同应用场景提供了多样化解决方案未来，随着科学理论深入、工程技术突破和政策法规完善，可降解高分子材料将在包装、农业、医疗等领域加速替代传统塑料，推动形成绿色低碳的新型材料体系作为材料科学、生物技术和环境科学的重要交叉领域，可降解高分子材料研究不仅具有重要科学价值，更承载着推动人类社会可持续发展的历史使命，必将在构建人与自然和谐共生的现代化中发挥不可替代的作用。