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生物基材料的應(yīng)用及發(fā)展前景分析
生物基材料是以谷物、豆科、秸稈、竹木粉等可再生生物質(zhì)為原料，通過生物轉(zhuǎn)化獲得生物高分子材料或單體，然后進一步聚合形成的高分子材料。
生物質(zhì)材料包括通過生物合成、生物加工、生物煉制過程獲得的生物醇、有機酸、烷烴、烯烴等基礎(chǔ)生物基化學(xué)品，和生物基塑料、生物基纖維、糖工程產(chǎn)品、生物基橡膠以及通過生物質(zhì)熱塑性加工得到塑料材料等。
生物基材料的應(yīng)用
生物基材料的應(yīng)用多種多樣。我們的日常生活中經(jīng)常用到的如包裝材料、一次性日用品等，都可使用生物基材料來制作。同時，生物基材料也可應(yīng)用于生物醫(yī)用材料以及技術(shù)含量高、附加值高的藥物控制釋放材料和骨固定材料。
生物基塑料
作為生物基材料的最大品種之一，生物基塑料按照其降解性能可以分為兩類，生物降解生物基塑料和非生物降解生物基塑料。生物降解生物基塑料包括聚乳酸、聚羥基烷酸酯、二氧化碳共聚物、二元酸二元醇共聚酯、聚乙烯醇等，非生物降解生物基塑料包括聚乙烯、尼龍、聚氨酯等。
目前我國的技術(shù)研究及發(fā)展主要以生物降解生物基塑料為主，因其生產(chǎn)過程無污染，可以生物降解，實現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因此是理想的綠色高分子材料！下面我們?yōu)榇蠹液唵谓榻B幾種生物降解生物基塑料。
聚乳酸PLA
聚乳酸也稱為聚丙交酯（polylactide），是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，主要以玉米、木薯等為原料。聚乳酸擁有良好的熱穩(wěn)定性性、抗溶劑性，可用多種方式進行加工。由聚乳酸制成的產(chǎn)品除了能夠生物降解外，還擁有良好的生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性，并且具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等，目前主要用于服裝（內(nèi)衣、外衣）、產(chǎn)業(yè)（建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、造紙）和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。
聚羥基脂肪酸酯PHA
聚羥基脂肪酸酯是由很多細菌合成的一種胞內(nèi)聚酯，它具有良好的生物可降解性、生物相容性、光學(xué)活性、壓電性、氣體相隔性等性能。聚羥基脂肪酸酯可應(yīng)用于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，但是同時它也有著較高的生產(chǎn)成本。
聚已內(nèi)酯PLC
聚己內(nèi)酯Polycaprolactone（簡稱PCL），是由ε—己內(nèi)酯在金屬有機化合物（如四苯基錫）做催化劑，二羥基或三羥基做引發(fā)劑條件下開環(huán)聚合而成，屬于聚合型聚酯。PCL擁有良好的生物相容性、生物降解性、溶劑溶解性、高結(jié)晶性和低熔點性。其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，包括可控釋藥物載體、細胞、組織培養(yǎng)基架、完全可降解塑料手術(shù)縫合線、高強度的薄膜絲狀成型物、塑料低溫沖擊性能改性劑和增塑劑、醫(yī)用造型材料、工業(yè)、美術(shù)造型材料、玩具、有機著色劑、熱復(fù)寫墨水附著劑、熱熔膠合劑等。
生物基材料的前景
在如今“低碳經(jīng)濟”的大環(huán)境下，生物基材料的發(fā)展前景十分樂觀。
與石油基材料相比，生物基材料主要來源于植物，減少了二氧化碳的排放以及對石油的依賴，同時它的生產(chǎn)過程更加綠色，符合人們對環(huán)保的追求。而因其環(huán)境友好、資源節(jié)約等特點，生物基材料將逐漸成為引領(lǐng)世界經(jīng)濟發(fā)展和科技創(chuàng)新的又一新興主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。
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