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生物降解材料有哪幾種?

目前,主要分為聚乳酸(PLA)、聚乳酸酯(Phat)和聚乳酸酯(PBAT)四大類。

聚乳酸:是以乳酸為主要原料聚合而成的最常見的可降解塑料之一。

聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染,產(chǎn)品可生物降解。廢舊聚乳酸經(jīng)55℃以上堆肥或富氧和微生物作用,可分解為二氧化碳和水,實現(xiàn)自然界物質(zhì)循環(huán),對環(huán)境無任何影響。

目前,生產(chǎn)聚乳酸主要采用丙交酯開環(huán)聚合工藝。首先將乳酸脫水生成低聚物,然后解聚生成丙交酯,再進行開環(huán)聚合生成聚乳酸。

聚乳酸還具有可靠的生物安全性、生物降解性、良好的力學性能和易加工性,廣泛應用于包裝、紡織、農(nóng)用塑料薄膜和生物醫(yī)用高分子等行業(yè)。

PLA的缺點是降解條件相對苛刻。

然而,由于聚乳酸在生物可降解塑料中的成本相對較低,聚乳酸的消費量處于前列。

PBS:由丁二酸和1,4-丁二醇縮聚而成,原料為石油或生物資源發(fā)酵。

PBS在自然界中易被多種微生物或酶分解為二氧化碳和水,具有良好的生物相容性、生物吸收性和耐熱性。PBS可用于包裝膜、餐具、泡沫包裝材料、日用瓶、藥瓶、農(nóng)膜、農(nóng)藥肥料緩釋材料等領域。

由于我國丁二酸原料有限,PBS衍生物PBAT和PBSA的生產(chǎn)符合要求。其性能與PBS基本相似,但加工性能不如PBS。

PBAT:是一種熱塑性可降解塑料。通常由脂肪酸和丁二醇通過石化或生物發(fā)酵生產(chǎn)。它具有良好的延展性和斷裂伸長率,以及良好的耐熱性和沖擊性能。

PBAT具有成膜性能好、吹膜方便等優(yōu)點,廣泛應用于一次性包裝薄膜和農(nóng)用薄膜領域。

另外,PBAT具有優(yōu)良的生物降解性能,是降解塑料研究和市場應用中最活躍的降解材料之一。

PHA:PHA可降解塑料包括聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚3羥基丁酸酯(PHB)等類別。PHA的降解方式非常特殊。PHA使用后可在生物體內(nèi)完全降解為β-羥丁酸、二氧化碳和水。熱塑性和熱塑性較差,但熱塑性加工溫度不穩(wěn)定??捎糜谝淮涡援a(chǎn)品、醫(yī)療器械用手術服、包裝袋和堆肥袋、醫(yī)用縫合線、修復裝置、繃帶、矯形針、防粘連膜和支架。

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生物降解材料的優(yōu)點和缺點有哪些?

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