生物塑料的潮流已经不可逆的来啦!对这个市场，对生物塑料的生产技术，都在被高度关注。2025年全球生物塑料产能将增至287万吨。

生物塑料在越来越多的市场中得到应用，从包装到餐饮产品，从消费类电子产品到汽车，从农业/园艺和玩具到纺织品及其他几个细分市场。包装仍是生物塑料最大的应用领域，2020年其占生物塑料总市场的47%(99万吨)。

生物基可降解塑料概述

定义

生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的统一称呼。根据权威的欧洲生物塑料协会定义方法，生物塑料可按照原料来源和产品功能性分为生物基塑料和生物降解塑料。

生物基塑料是指加工原料来自于可再生资源的塑料， 生物降解塑料是指在一定条件下可被自然界中的微生物降解的塑料。并非所有生物降解塑料均来自于可再生资源， 也可以来源于石油基。

生物基可降解塑料的原料来自于自然界的可再生碳源，在具备一定发酵降解的条件基础上可被微生物降解， 如纤维素纤维，聚乳酸(PLA)，聚羟基烷酸酯(PHA)， 聚丁二酸丁二酯(PBS)等。淀粉基塑料、PLA、PHA、PBS 是当下整个生物降解塑料市场中研究最多、市场化规模最大的四个主要品种，也是本文所要分析和讨论的重点，下面将分别就四种主流技术的合成方法、优缺点、应用领域及改性进展做详细叙述。

分类

01 淀粉基塑料

淀粉基塑料是以天然淀粉为原料，加以改性、接枝反应后，与其他混合物或者单体相混合，通过挤出、注塑等传统热塑性机器加工制成。含淀粉基塑料的植物资源多且地理分布广泛，成本低廉，但单一淀粉基塑料存在质脆、力学性能差、粘度大、易吸水等问题，限制了它在既需要机械强度又需要热稳定性的塑料工业中的应用。

在实际应用中，一般均需要对淀粉进行物理共混或化学改性处理，以改善其热塑加工性能。淀粉基复合降解塑料种类较多，研发历史悠久，市场规模大，具有较好的应用前景。可用来替代聚乙烯、聚丙烯等常规塑料，应用于一次性餐具、食品容器、包装材料、地膜、缓冲包材、玩具等领域。

02 聚乳酸生物降解塑料(PLA)

P L A 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、甘蔗等所提炼出的淀粉原料制成，合成 P L A 主要有两种方法，即乳酸直接缩聚法和丙交酯开环聚合法(又叫两步法)，其中两步法聚合路线最常用，首先将乳 酸减压蒸馏制得丙交酯，再以丙交酯为单体，在引发剂、 高温和高真空条件下反应一定时间生成 PLA。

PLA 兼具生物基来源和可生物降解属性，无毒、无刺激性、易加工成型、强度高，但其脆性大、韧性差，结晶速率慢，在工程塑料应用领域受到一定限制。针对其韧性差、脆性大的缺陷，常采用改性的方法提升其综合性能，且保证其生物降解性。

P L A 具有与聚丙烯类似的力学性能，同时它的光泽度、清晰度和可加工性与聚苯乙烯相似，可通过挤出、注塑、吹塑等通用塑料加工方法加工成各种食品和饮料的包装材料，医用缝合线、组织工程支架等医用材料也都有 PLA 的身影。

03 聚羟基烷酸酯(PHA)

PHAs 是由微生物通过各种碳源发酵而合成的脂肪族共聚聚酯，P H A s 具有不同的单体结构，因此种类繁多。根据单体链长可以分为短链 PHAs 和中长链 PHAs，根据聚合物中单体结构的规律性，P H A s 还可以分为均聚物、无规共聚物和嵌段共聚物。

P H A s 主要有两种合成方法，化学合成法和生物合成法。本材料具备热可塑性、生物降解性，生物相容性，同时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，但其存在热稳定性差、加工窗口较窄等缺陷，因此国内外专家和学者利用不同方法对 P H A s 进行改性研究。

因其结构多样，聚羟基烷酸酯材料在生物医学、食品饮料包装领域、工农业等方面都有着广泛应用的前景。

04 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)

P B S 以脂肪族丁二酸、丁二醇为主要生产原料，可以采用不可再生石化资源也可以采用自然界的可再生碳源生物发酵生产。P B S 的合成主要有三种方法，直接酯化法、 酯交换法、预聚体扩链法，常用的是直接酯化法。

P B S 具有耐热性较好、耐水解、加工性能好和良好的力学性能，是目前通用型降解塑料中加工性能最好的，可适用现行大多数成型加工方法，但 PBS 也存在一些缺陷，如相对分子质量较低，分子链中长支链少，缺少活性反应点且降解速率较慢等。因此，对 P B S 的研究焦点主要集中在改性方面，并做了大量工作。PBS 在生物医用材料、食品药品包装，农用地膜等领域均得到了广泛的应用。