可生物降解塑料是指各项性能在储存期内满足使用要求,而使用后可在自然环境条件下降解成对环境无害的物质的一类塑料,被认为是解决塑料污染问题的有效途径之一。
那么,都有哪些生物可降解塑料呢?目前常见的有PLA、PBAT、PHA、PCL、PBS、PPC等等。
一、生物可降解塑料介绍
常见的可生物降解塑料及其命名缩写
序号 | 命名缩写 | 可生物降解塑料 |
1 | PLA | 聚乳酸 |
2 | PBS | 聚丁二酸丁二醇酯 |
3 | PBSA | 聚(丁二酸-co-己二酸丁二醇酯) |
4 | PBAT | 聚(对苯二甲酸-co-己二酸丁二醇酯) |
5 | PHA | 聚羟基脂肪酸酯 |
6 | PPC | 聚碳酸亚丙酯 |
7 | PCL | 聚己内酯 |
1、PLA
PLA是聚乳酸的英文简称,英文全称是Polylactic Acid 或 Polylactide,是 α-羟基丙酸缩合的产物,属于热塑性脂肪族聚酯的一种。

PLA结构式
PLA是浅黄色透明固体,热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。
2、PBS
PBS中文名聚丁二酸丁二醇酯,属于聚酯的一种, 以脂肪族丁二酸、丁二醇为主要生产原料,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。如后是PBS的结构式、各单体结构式以及各种聚酯的名称对比。

PBS结构式
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。
除上述特性外,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、真空成型等)均可适用于PBS的加工。
3、PBAT
PBAT,中文名称为聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯,如下图为其结构式。

PBAT结构式
PBAT是一种半结晶型聚合物,通常结晶温度在110℃附近,熔点在130℃左右,密度在1.18g/ml~1.3g/ml之间,PBAT的结晶度大概在30%左右,邵氏硬度在85以上,有良好的延展性、断裂伸长、耐热性和抗冲击性。
4、PHA
聚羟基烷酸酯( polyhydroxyalkanoates 简称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),其基本结构如下图。

PHA结构式
作为一种天然的高分子材料,PHA具有常见高分子的基本特征,如热可塑性或可热加工性。同时,PHA还具有一些特殊的材料学特征,如:非线性光学活性、压电性、气体阻隔性等,其基本性能与聚丙烯相似。
5、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结构式
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。
6、PPC
聚碳酸亚丙酯简称 PPC (Polypropylene carbonate ),是由二氧化碳(CO2)和环氧丙烷合成的脂肪族聚酯。

PPC结构式
PPC作为的一种新型的热塑性聚合物,具有生物相容性好、阻隔性高、抗冲击韧性、透明性和无毒性等一系列优良特点。
二、电子烟领域的应用
1.烟弹主件注塑产品

图源自 碧嘉材料演讲PPT
优点:
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材料结晶快,生产效率高;
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材料结晶度好,耐热高,最高可以到150摄氏度。在可降解周期内,性能稳定;
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材料结晶颗粒小,耐热产品透明性好。可看到烟油的余量;
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材料符合食品级需求,低碳、环保!
2.烟管主件注塑产品
优点:
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材料采用普通模具成型,耐热80摄氏度;
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材料冲击强度高;在可降解周期内性能稳定;
-
材料符合食品级需求,低碳、环保!
3.电子烟接触软包装
优点:
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厚度1MM左右可以做电子产品的缓冲袋,材质非常柔软不伤害屏幕和漆面;
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厚度2MM以上可以应用在缓冲垫用途。
4.电子烟产品内托支撑缓冲包装

图源自 碧嘉材料演讲PPT
优点:
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绿色环保,低碳;
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产品支撑,缓冲性能好;
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较木浆产品成本低。
5.可降解透明薄包装

图源自 碧嘉材料演讲PPT
优点:
- 材料低碳,环保,透明性好,透光率90%以上;
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适合做电子外包装的防刮膜,产品高透包装袋,天窗膜等。
三、可降解材料在传统香烟和HNB上过滤件的应用


图源自 碧嘉材料演讲PPT
来源:艾邦根据碧嘉材料演讲PPT整理

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