生物降解塑料PHA的特性与应用方向一览

PHA中文名为聚羟基脂肪酸酯，这种物质原本是细菌体内合成的一种用于储存能量的胞内聚酯，现在发展为一种新兴的生物可降解塑料。

研究发现PHA具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性、生物相容性、光学活性、压电性、气体相隔性等许多优秀性能。

PHA的特点

PHA是在微生物体内发酵而成的，而且许多微生物都可以合成PHA，到今天为止，已经发现了超过150种PHA单体（但实际得到规模化生产的只有几种），但它们的结构通式都具有相似性。

1.可降解性

一般的生物可降解材料需要在堆肥条件下才能降解，而PHA具有自发的生物可降解性，无需堆肥即可在自然环境下降解，且降解时间可控。

2.气体阻隔性

天然的或合成的生物可降解的高分子材料往往有很高的水蒸气透过性，这在食品保鲜中是不利的。而PHA则具有良好的气体阻隔性，使其可能应用在较长时间的鲜品保鲜包装上。PHA在这一点上的性能是完全可以和PET、PP等产品相似的。

3.生物相容性

PHA在生物体内降解产物主要是小分子低聚物，或者是单体成分。对生物无毒无害，也不会引起排异反应。因此可以应用于人造骨骼、药物缓释剂等医药领域。

4.高灵活性

由于PHA单体结构种类繁多，彼此之间性能差别很大，通过调整单体结构和比例，能够调整聚合物性能，在应用中灵活性较高。

5.稳定性

将由PHA制成的杯子用75℃的自动洗碗机总洗20个循环，它的形状和分子量都没有发生变化，表明PHA具有水解稳定性，可以很好的用于器具生产。此外与其他聚烯烃类、聚芳烃类聚合物比，PHA还具有很好的紫外稳定性。

PHA的应用

PHA在可生物降解的包装材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及医疗材料方面有广阔的应用背景。目前摆在PHA应用面前最大的困难就是成本高，因此目前PHA多用于医药及化妆品领域。

1.包装领域

PHA凭借优秀的可降解性和空气阻隔性，有替代传统塑料包装的潜能，且PHA的加工性能、表面性能良好，且无毒无害，可以用于食品接触包装。

2.医药领域

PHA在医药领域常用来制造外科缝线、肘钉、骨骼替代品、血管替代品、药物缓释载体、医用手套、包扎材料、止血塞、医用薄膜，它因有良好的生物降解性，所以在农业上可以被用来制造长效农药、肥料的生物降解载体等。

3.其他领域

PHA还可以应用于卫生用品、尿布、光学活性材料、化妆品等高附加值领域，也在喷涂材料、衣料服装、器具类材料有广泛的应用前景。

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