生物降解塑料PHA的特點(diǎn)與應(yīng)用

PHA中文名為聚羥基脂肪酸酯，這種物質(zhì)原本是細(xì)菌體內(nèi)合成的一種用于儲存能量的胞內(nèi)聚酯，現(xiàn)在發(fā)展為一種新興的生物可降解塑料。研究發(fā)現(xiàn)PHA具有類似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具備的生物可降解性、生物相容性、光學(xué)活性、壓電性、氣體相隔性等許多優(yōu)秀性能。

PHA的特點(diǎn)：

PHA是在微生物體內(nèi)發(fā)酵而成的，而且許多微生物都可以合成PHA，到今天為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過150種PHA單體（但實際得到規(guī)?；a(chǎn)的只有幾種），但它們的結(jié)構(gòu)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條件下才能降解，而PHA具有自發(fā)的生物可降解性，無需堆肥即可在自然環(huán)境下降解，且降解時間可控。

2、氣體阻隔性

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氣透過性，這在食品保鮮中是不利的。而PHA則具有良好的氣體阻隔性，使其可能應(yīng)用在較長時間的鮮品保鮮包裝上。PHA在這一點(diǎn)上的性能是完全可以和PET、PP等產(chǎn)品相似的。

3、生物相容性

PHA在生物體內(nèi)降解產(chǎn)物主要是小分子低聚物，或者是單體成分。對生物無毒無害，也不會引起排異反應(yīng)。因此可以應(yīng)用于人造骨骼、藥物緩釋劑等醫(yī)藥領(lǐng)域。

4、高靈活性

由于PHA單體結(jié)構(gòu)種類繁多，彼此之間性能差別很大，通過調(diào)整單體結(jié)構(gòu)和比例，能夠調(diào)整聚合物性能，在應(yīng)用中靈活性較高。

5、穩(wěn)定性

將由PHA制成的杯子用75℃的自動洗碗機(jī)總洗20個循環(huán)，它的形狀和分子量都沒有發(fā)生變化，表明PHA具有水解穩(wěn)定性，可以很好的用于器具生產(chǎn)。此外與其他聚烯烴類、聚芳烴類聚合物比，PHA還具有很好的紫外穩(wěn)定性。

PHA的應(yīng)用：

PHA在可生物降解的包裝材料、組織工程材料、緩釋材料、電學(xué)材料以及醫(yī)療材料方面有廣闊的應(yīng)用背景。

目前，擺在PHA應(yīng)用面前最大的困難就是成本高，因此目前PHA多用于醫(yī)藥及化妝品領(lǐng)域。

1、包裝領(lǐng)域

PHA憑借優(yōu)秀的可降解性和空氣阻隔性，有替代傳統(tǒng)塑料包裝的潛能，且PHA的加工性能、表面性能良好，且無毒無害，可以用于食品接觸包裝。

2、醫(yī)藥領(lǐng)域

PHA在醫(yī)藥領(lǐng)域常用來制造外科縫線、肘釘、骨骼替代品、血管替代品、藥物緩釋載體、醫(yī)用手套、包扎材料、止血塞、醫(yī)用薄膜，它因有良好的生物降解性，所以在農(nóng)業(yè)上可以被用來制造長效農(nóng)藥、肥料的生物降解載體等。

3、其他領(lǐng)域

PHA還可以應(yīng)用于衛(wèi)生用品、尿布、光學(xué)活性材料、化妝品等高附加值領(lǐng)域，也在噴涂材料、衣料服裝、器具類材料有廣泛的應(yīng)用前景。

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