PHA类型有几种?各类型之前有何差异?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/11/11 09:45

不同PHA产品类型的在实际应用中各有优势。

1.PHA类型

目前市面上在售的PHA产品类型主要包括PHB、PHBV、P34HB以及PHBH等。虽然不同PHA产品类型 的问世时间有先后顺序,但并不存在代际差异,在实际应用中各有优势。

PHB是一种以3HB为单体的短链均聚物,属于结 晶型材料,质硬,可用于注塑和纤维。PHB是最 早商业化探索的PHA类型之一,然而熔点接近热 分解温度导致PHB的热加工窗口比较窄,因此也 有其他厂商通过增加第二单体的形式,提高材料 综合性能。目前美国公司Newlight正在使用PHB 生产制造一次性餐饮具、钱包、眼镜框等产品。 

P34HB是一种短链共聚物,根据其4HB比例的不 同,可以区分为结晶型和无定型。4HB单体比例 在5-15%时,P34HB为结晶型;但在15%-60%之 间,P34HB为无定型结构;4HB单体比例在60% 及以上时,P34HB又为结晶型。PLA材料由于其 固有的脆性和低延展性严重限制了其在包装中的 应用,而无定型PHA如P34HB(4HB>50%时) 与其共混,可以有效提高共混物的韧性。韩国公 司CJ正在规模化生产无定型P34HB。

PHBV是一种结晶型的中链共聚物,质硬,可用 于注塑,生产较为硬质的材料。天安为PHBV的 主要厂商,荷兰生物聚合物公司Helian正在以天 安的PHBV为主要原料探索仿PP的行李箱应用。 另外,由于PHBV脆性较高,可以与无定型PHA 产品如P4HB共混,中和结晶性,得到相容性更 好的材料。

PHBH作为中链PHA共聚物,同样可以根据3HH 单体比例的差异区分为结晶型和无定型。结晶型 PHBH既能提供一部分刚性,又具有一定柔韧度, 可适用于咖啡胶囊等产品的生产。此外,已有供 应商成功将PHBH应用于一次性餐具叉、勺、吸 管、可降解塑料袋等产品。当HH比例大于30% 时,PHBH为无定型材料,目前蓝晶微生物正在 积极开发高HH比例的无定型PHBH。

2.不同PHA类型的机械与加工性能⽐较

从物理性能上看,PHBV与PHB强度较高,韧性相对较差,适用于注塑、 纤维等应用;P34HB与PHBH的第二单体比例具有较高的灵活度,可以 实现不同的强度与韧性,可应用于吹塑、流延、注塑、纤维等多种应用 场景。 从加工性能上看,PHBV与PHB加工窗口相对较窄,加工性能较差或差; 而PHBH、P34HB的加工窗口更宽,具有更好的加工性能。

3.材料专利对比

对PHA包装、薄膜、一次性餐具方面的不同材料的同族专利数量进行对 比,可以看到PHBH和PHBV的同族专利数量占比明显高于其他PHA材料。 对国外企业具有的不同材料的同族专利份额占比进行对比,可以看到 PHBV的研究主体相对较为分散,PHBH的研究主体则较为集中,其中 Kaneka以PHBH为原材料的研究专利占以上应用方向比例高达66%。