生物可降解塑料有哪些？
随着人们的环保意识不断地提高，可降解塑料逐步走向人们的视野。
中国人讲究落叶归根，做塑料的人也希望其能够“落叶归根”，完成它的使命之后，重返自然，与自然成为一体。于是，可降解塑料应运而生。生物可降解塑料有哪些？下面为大家介绍最具代表性的七大生物可降解塑料——聚乳酸PLA、聚3-羟基烷酸酯PHA、聚ε-己内酯PCL、聚酯类--PBS/PBSA、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇（PVA）、二氧化碳共聚物 。
生物可降解塑料一：聚乳酸（PLA）。
是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。据了解，PLA用量占生物可降解塑料的45.1%，是当之无愧的主力军。
聚乳酸的降解分成两个阶段：（1）首先是纯化学水解成乳酸单体；（2）乳酸单体在微生物的作用下降解成二氧化碳和水。聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全降解，真正达到生态和经济双重效应。
PLA主要用于大家最关注的食品包装和3D打印。PLA最大的制造商是美国NatureWorks公司，其次是中国的海正生物。
生物可降解塑料二：聚3-羟基烷酸酯PHA。
PHA是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯。其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。
主要用途为：一次性餐具、无纺布、包装材料、农用覆膜、玩具、包膜、胶、纤维等多种可降解产品。
生物可降解塑料三：聚ε-己内酯PCL。
聚ε-己内酯（PCL）是由ε-己内酯经开环聚合得到的低熔点聚合物，其熔点仅62℃。PCL的降解性研究从1976年就已开始，在厌氧和需氧的环境中，PCL都可以被微生物完全分解。
与PLA相比，PCL具有更好的疏水性，但降解速度较慢；同时其合成工艺简单、成本较低。PCL的加工性能优良，可用普通的塑料加工设备制成薄膜及其它制品。
生物可降解塑料四：聚酯类--PBS/PBSA。
PBS以脂肪族丁二酸、丁二醇为主要生产原料的,既可以通过石油化工产品满足需求,也可通过淀粉、纤维素、葡萄糖等自然界可再生农作物产物,经生物发酵途径生产,从而实现来自自然、回归自然的绿色循环生产。而且采用生物发酵工艺生产的原料,还可大幅降低原料成本,从而进一步降低PBS成本。
与同类产品比较，聚酯生物分降塑料的优点：
（1）耐热性好。这促使它在餐饮领域达到推广；
（2）加工条件要求不高；
（3）易保存，耐水解。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)用途极为广泛,可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。
生物可降解塑料五：脂肪族芳香族共聚酯。
德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯（Ecoflex），其单体为：己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解塑料制品。
生物可降解塑料六：聚乙烯醇（PVA）。
水溶性PVA薄膜是在国际上崭露头角的一种新型塑料产品。它利用了PVA的成膜性、水和生物两种降解特性，可完全降解为CO2和H2O，是名符其实的绿色高新环保包装材料。
在欧美、日本，水溶性PVA薄膜已广泛用于各种产品的包装。在我国水溶性PVA薄膜的发展还处于起步阶段，工业性研发在近5年间才真正有所展开，主要应用在刺绣及水转印(玻璃、陶瓷、电器外壳等的彩色印刷)两个领域，PVA在这方面的年使用量约10000t。
生物可降解塑料七：二氧化碳共聚物。
一种正在研究的新型合成材料，以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下，被活化到较高的程度时，与环氧化物发生共聚反应，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），经过后处理，就得到二氧化碳树脂材料。
国外，最早研究二氧化碳共聚物的国家主要为日本和美国，但一直没有工业化生产。国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术，已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置，产品主要应用在包装和医用材料上。
生物可降解塑料应用现状与发展趋势：
在生物可降解塑料中，PBS占有重要的一席之地。与PBAT类似，PBS属于聚酯的一种，以脂肪族丁二酸、丁二醇为主要生产原料，通过直接酯化法或酯交换法来合成。由于我国丁二酸原料有限，所以PBS的衍生物PBAT和PBSA顺应而生。与PBAT及PLA相比，PBS有着耐热性较好、柔软性较好、兼容性较好、可低温热封等优点，但PBS透明性能较差、撕裂强度不高。PBS的加工性能非常好，可在通用加工设备上进行各类成型加工，是目前通用型降解塑料中加工性能最好的，现行树脂材料所用的几乎所有成型加工方法（吹塑成型、注射成型、挤压成型、片材成型、发泡成型和真空成型等）均可适用于PBS的加工。目前PBS主要应用于可降解垃圾袋、包装袋、化妆品瓶、各种塑料卡片、婴儿尿布、农用材料及药物缓释载体基质等；还有其他涉及到环境保护的各种塑料制品，如土木绿化用网、膜等。此外，还用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。
PBS类生物降解塑料主要由石化产业链中所生产的单体通过聚合所制造，除此之外，还可以通过生物发酵制备二元酸和二元醇，再聚合得PBS。日本昭和高分子公司20世纪90年代首先采用异氰酸酯作为扩链剂，与二酸二醇经缩聚反应合成的低分子量聚酯反应，制备出高分子量的PBS聚合物，并于1993年建成3000吨/年PBS及其共聚物生产装置，成功开启PBS商业化进程。巴斯夫自1998年开始推出完全可降解PBAT，已具备7.4万吨/年产能。目前国际上采用生物原料生产PBS的企业主要是日本三菱化学。我国PBS产业起步相对较晚，但发展迅速，目前产能已经占全球50%以上。2006年，安庆和兴化工与清华大学合作建成3000吨/年PBS生产线，目前年产能达1万吨。山东兰典科技股份有限公司以生物发酵法生产生物基丁二酸，并以此为原料生产PBS，形成20万吨/年产能。新疆蓝山屯河化工股份有限公司百万吨生物新材料科技产业园一期项目在昌吉国家高新技术开发区举行开工仪式，该产业园规划到“十四五”末全面完成40万吨/年PBS以及其他聚酯项目的建设，目前就蓝山屯河PBS产能已达到12万吨/年。此外，金发科技有少量PBS生产；营口康辉石化年产3.3万吨/年的PBS项目在建，预计今年年底投产；金晖兆隆的PBS目前已经处于终试阶段；内蒙古东源科技有限公司拟在乌海市经济开发区乌达工业园区建设年产20万吨PBS生物可降解聚酯项目。当前我国PBS产业化发展已初步成熟，在环保政策的驱动下，未来发展可期。
PHA是聚羟基烷酸酯类生物可降解塑料的总称。PHA具有不同的单体结构，因此种类繁多，彼此之间链长差别很大，造成不同种类PHA材料的理化性能也大不相同，既有由短链单体组成的PHA，也有由中长链单体组成的PHA，还有由不同种类单体组成的共聚物。其中最常见的有聚3–羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基戊酸酯（PHV），以及PHB和PHV的共聚物（PHBV）。PHA是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯，是细菌在生长条件不平衡时的产物。PHA可用于一次性用品、医疗器械手术服、包装袋和堆肥袋、医用缝线、修复装置、绷带、骨科针、防粘连膜及支架等领域。相比PLA和PBAT，PHA的降解条件是最温和的。然而PHA的大规模产业化和商业化一直受到生产成本的制约，特别是新型PHA的生产成本大大高于传统PHA，价格超过了其他大部分可降解塑料，故在可降解塑料市场中占有率仅为2%，暂时主要用于医疗器械等高附加值领域。随着成本的进一步降低以及高附加值应用的开发，PHA将成为一种成本可被市场接受的多应用领域生物材料。
其他生物可降解塑料，包括二氧化碳共聚物（PPC）、聚酰脂共聚物（CPAE）、聚乙烯醇和聚乙二醇、PCL等一大批新型生物可降解塑料也都处于深入研究开发及产业化阶段。相信在不久的将来，在全球“限塑”倡议下，人们发挥无穷无尽的智慧，在寻找传统塑料替代品上，将会有更多的新兴环保塑料不断应运而生。可以预见，未来将有越来越多的可降解产品进入我们的生活中。“限塑”生活，离我们并不遥远。
