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PLA/PHA、PBS/PBAT傻傻分不清?

生物降解塑料按制造工艺不同,分为微生物合成降解塑料、化学合成降价塑料、天然 高分子共混降解塑料;根据原材料来源不同,分为生物基生物可降解塑料和石化基生物可降解塑料。

其中生物基可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)等;石化基生物降解塑料是指以化学合成的方法将石化产品单体聚合而得的塑料,如聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)、聚己内酯(PCL),聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)、聚乙醇酸(PGA)等

不同生物可降解塑料在现阶段的主要应用领域

1)生物基可降解塑料

PLA具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力学性能和易加工性。缺点是降解条件相对苛刻,但由于PLA在生物降解塑料中具有相对较低的成本,因此其消费量居于前列。PLA可以广泛用于包装、纺织等行业。

PHA具有良好的生物可降解性和生物相容性,且熔点和强度均高于LDPE,但是其生产成本过高,可达到6-7万元/吨,因此目前其商品化程度较低,而且PHA降解速率太快,导致其贮存稳定性较差。PHA可以应用于高端生物医用材料,如手术缝合线和药物载体等。

2)石油基可降解塑料

PBAT具有较好的延展性、断裂伸长率。但是其水蒸气阻隔性和氧气阻隔性较差。PBAT可以用于餐具、化妆品瓶及药品瓶的包装、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料。

PCL的熔点仅为60℃,使用上限温度低,而且其价格也比较高,为4-4.5万元/吨,另外其降解速率也较慢。因此,其应用范围十分受限,产业化程度较低,目前可用于高端生物医用材料等领域。

PBS具有良好的生物相容性和生物可吸收性,良好的耐热性能。PBS可以用于包装薄膜、餐具、发泡包材、日用品瓶、药品瓶、农用薄膜、农药及化肥缓释材料等领域。

PPC的水蒸气阻隔性和氧气阻隔性高,它具有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力,可单独用做结构材料,可作为隔氧材料,表面活性剂,陶瓷胶粘剂,热熔胶等。

PGA的熔点和强度高于LDPE,但拉伸韧性低于LDPE,相比PLA,PGA具有非常优异的强度和气体阻隔性,其在高性能塑料领域有着较高应用潜力,如高阻气性包装材料和工程塑料。

目前,产量最大的两种降解塑料为PLA和PBS/PBAT,且市场认可度较高,最有望大范围替代不可降解塑料,用于一次性塑料制品领域。

而对于PHA和PGA来说,目前其生产成本过高,商品化程度较低,且降解速率太快,贮存稳定性较差。但是,考虑到它们具有各自独特的性能,且成本在未来有望降低,因此其发展前景有待考察。

PPC、PCL等可降解塑料的现有产能和未来预计增加产能均较小,主要原因在于此类可生物降解塑料还处于产业化初级阶段,生产技术不成熟,导致市场认可度不高,现阶段无法与PLA和PBS/PBAT在替代通用塑料方面形成竞争,而是多用于高端生物医用材料领域。

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