设计目标、降解机制、原料来源和生产工艺上存在本质区别。这些区别导致了它们对环境影响的不同。
以下是它们的主要本质区别：
设计目标与最终命运：
- 普通塑料： 设计目标是耐用、稳定、持久。它们被制造出来是为了在很长一段时间内（数十年甚至数百年）保持其物理和化学性质，抵抗环境因素（光、热、微生物）的影响。其最终命运是在环境中长期存在，最终碎裂成微塑料，但不会完全矿化消失。
- 可降解塑料： 设计目标是在特定环境条件下（如工业堆肥、家庭堆肥、土壤、水体），通过微生物的作用，在相对较短的时间内（几个月到几年，取决于类型和环境）分解成水、二氧化碳（或甲烷）、生物质和矿物质，最终回归自然循环。其核心是可被微生物同化利用。
化学结构与降解机制：
- 普通塑料： 主要由长链、稳定的碳-碳主链聚合物构成（如聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚氯乙烯PVC等）。这些化学键非常牢固，自然界中的微生物缺乏有效的酶来断裂这些主链，因此难以被生物降解。它们主要通过物理过程（如光氧化、热氧化、机械磨损）碎裂，但分子量降低有限，无法被微生物完全矿化。
- 可降解塑料： 其分子链中含有易被微生物酶攻击的化学键或基团。常见的有：
- 酯键： 如聚乳酸PLA、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯PBAT。
- 醚键： 如聚乙醇酸PGA（也含酯键）。
- 酰胺键： 如一些生物基聚酰胺。
- 特定结构： 如聚羟基脂肪酸酯PHA，本身就是微生物合成的聚酯。
微生物分泌的酶（如脂肪酶、蛋白酶、酯酶）能够识别并水解这些“薄弱环节”，将大分子链断裂成小分子（低聚物、单体），这些小分子最终被微生物摄入体内，通过代谢转化为能量、二氧化碳/甲烷、水和新的生物质。
生产原料：
- 普通塑料： 几乎完全依赖化石燃料，主要是石油和天然气。通过石油精炼得到乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯等单体。
- 可降解塑料： 原料来源多样化：
- 生物基原料： 这是很大一部分可降解塑料的来源。
- 糖类（淀粉、蔗糖、葡萄糖）： 通过微生物发酵制成单体（如乳酸用于PLA）或直接合成聚合物（如PHA）。
- 植物油： 可转化为单体。
- 纤维素： 潜力原料，技术仍在发展中。
- 石化基原料： 也有部分可降解塑料是从石油中提炼单体合成的，但其分子结构设计为可生物降解（如PBAT、PBS）。这打破了“生物基=可降解，石化基=不可降解”的误区。关键在分子结构设计。
- 混合来源： 有些产品可能结合生物基和石化基单体（例如，部分PBAT）。
制作工艺：
- 普通塑料： 工艺成熟、大规模、相对简单、成本低。
- 核心工艺： 主要是石油裂解 -> 单体精制 -> 聚合反应（加成聚合或缩聚）。
- 聚合方法： 如高压自由基聚合（LDPE）、齐格勒-纳塔催化聚合（HDPE, PP）、悬浮聚合（PS, PVC）等。
- 可降解塑料： 工艺通常更复杂、成本更高，且因种类不同差异很大：
- 生物基可降解塑料（如PLA）：
- 发酵： 微生物（如乳酸菌）将糖类发酵成乳酸单体。
- 纯化： 乳酸需要高度纯化。
- 聚合： 通过缩聚或更高效的开环聚合（先将乳酸制成环状二聚体丙交酯，再开环聚合）得到高分子量PLA。开环聚合需要高纯度的丙交酯和精确控制。
- 生物基可降解塑料（如PHA）： 直接由特定微生物在特定培养条件下（如营养限制）在细胞内合成并积累，然后通过提取纯化获得。
- 石化基可降解塑料（如PBAT, PBS）：
- 单体来自石油（如己二酸、对苯二甲酸、丁二醇、丁二酸）。
- 聚合： 通过熔融缩聚反应合成。工艺控制（如温度、真空度、催化剂）对达到所需分子量和性能至关重要。
- 淀粉基塑料： 常涉及淀粉的改性（糊化、塑化）以及与可降解聚酯（如PLA, PBAT）或添加剂的共混挤出。
总结关键区别：
特征
普通塑料 (不可降解)
可降解塑料
核心目标
持久耐用
在特定条件下最终分解回归自然
最终命运
长期存在于环境，碎裂成微塑料
被微生物分解为水、CO₂/CH₄、生物质、矿物质
降解机制
难以被微生物降解，主要物理碎裂
微生物酶促水解特定化学键（如酯键）
化学结构
稳定的碳-碳主链聚合物
含易水解键（酯键、醚键等）的聚合物
主要原料
化石燃料（石油、天然气）
多样化：生物基（淀粉、糖、油）、石化基、混合
生产工艺
成熟、大规模、相对简单、成本低（裂解->聚合）
更复杂、成本高（发酵、纯化、开环聚合、熔融缩聚、提取等）
环境影响
长期污染，微塑料问题
理论上可在合适条件下完全分解，减少长期污染风险
重要注意事项：
- “可降解”不等于“随意丢弃就能降解”： 绝大多数可降解塑料需要特定的工业堆肥设施（高温高湿，特定微生物群落）才能按预期时间降解。在自然环境中（如海洋、土壤、垃圾填埋场），它们的降解速度可能非常缓慢，甚至不完全，与普通塑料差异不大。家庭堆肥条件通常更温和，只有少数可降解塑料（如一些PHA、特定PBAT/淀粉共混物）能较好降解。
- 生物基 vs 可降解： 生物基塑料（来源于生物质）不一定可生物降解（如生物基PE）。同样，石化基塑料也可以被设计成可生物降解的（如PBAT）。
- 性能与成本： 目前许多可降解塑料在性能（如耐热性、阻隔性、力学强度）和成本上仍与传统塑料有差距。
- 回收挑战： 可降解塑料混入传统塑料回收流会污染回收料，降低其质量。需要建立独立的收集和处理系统（如工业堆肥）。
因此，可降解塑料是解决塑料污染问题的潜在方案之一，但其有效性高度依赖于正确的废弃物管理系统（分类收集、工业堆肥处理）和产品的明确标识与认证。不能简单地将其视为可以随意丢弃的解决方案。减少塑料使用、重复使用和有效回收仍然是优先策略。
