談起生物降解材料，産業界往往把目光集中在材料降解性能之争，以及發展路線之争。而忽略了生物降解材料首先是一個高分子材料品種，而與其他傳統的普通塑料一樣，生物降解的高分子材料，也具備自身獨特的性能指标。而忽略了生物降解材料首先是一個高分子材料品種，而與其他傳統的普通塑料一樣，生物降解的高分子材料，也具備自身獨特的性能指标。（找塑料，查數據就上微塑網）

塑料材料主要具有以下性能：耐久性、抗沖性、阻燃性、透光性、流動性、阻隔性、硬度、透光率、柔韌性、鋼性、耐磨性。

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生物降解材料性能參數與傳統塑料性能參數對比：

各類生物降解材料主要有如下缺點：

PLA：斷裂伸長率低、模量過高、熱變形溫度低、易吸水、脆

PBAT：熱變形溫度低、透明度低、強度低

PBS：易老化、易降解

PCL：熱變形溫度低、熔點低

PPC：熱變形溫度低

PHA：透明度低

PGA：斷裂伸長率低、模量過高、易吸水、脆

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剛性材料若沒有較好耐熱性，将失去廣泛的應用場景，失去大的市場空間。多年來，光是為了解決PLA材料的耐熱性，産業界就煞費苦心的從底層邏輯研究到表面現象的分析，從分子結構改變到産品設計的規避，各種手段紛至沓來。

生物降解材料耐熱性能一覽：

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結晶性降解材料與非結晶性降解材料的結晶度：

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結晶的概念：

PLA經過加熱反應後結晶變成CPLA：

PLA與CPLA的主要區别為CPLA的耐熱性變強：

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塑料材料之所以能在世界上廣泛應用，其最直觀的表現就是可以任意塑型，這一特點在包裝上的表現尤為突出，全球一年用近8000萬噸包裝材料消耗量是生物降解材料最大的潛在市場，而能在這樣空間裡有所表現，最核心的性能就是柔韌性。

生物降解材料柔韌性一覽（斷裂伸長率）：

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剛性與柔性降解材料的區别：

柔性材料的增韌作用：PPC/PLA共混物的力學性能

PBAT/PLA共混物的力學性能：

PCL/PLA不同比例下的力學性能 :

單一塑料材料的應用已經完全無法滿足多元化的市場需求。在食品工業領域，這一需求特别突出，為了保護食品，從紙塑複合到鋁塑複合，從表面塗層到多層共擠，塑料工業的加工升級在不斷演進，需求不斷的獨特化，生物降解材料能跟上腳步嗎？

生物降解材料水汽阻隔性一覽：

生物降解材料氧氣阻隔性一覽：

軟包裝上的阻隔要求：PLA PVDC PLA鋁塑複合膜

最優異的生物降解阻隔材料：PGA 應用于食品包裝領域

常見可生物降解塑料産能對比

上圖是幾種可生物降解塑料截至 2019 年 12 月的現有産能及已知的預計增加産能。可以明顯發現，PLA 和 PBS/PBAT 是現有産能最大的兩種降解材料，全球産能均達到 30 萬 t/a級别。

而且，在全球整體“限塑”政策向好的情況下，PLA 和 PBS／PBAT 材料市場也變得十分火熱，未來 10 年預計産能将分别大幅增加 95 萬t/a 和 50 萬 t/a ，能有效緩解目前可生物降解塑料供不應求的局面。

當然，這些規劃中的項目大多處于前期籌備階段，能否如期投産不得而知。但是，這在一定程度上說明了PLA 和PBS／PBAT 材料是目前市場上認可度最高的可生物降解塑料。

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另外，相對于生産原料易獲得、生産技術較成熟的PBS／PBAT類材料，國内PLA的生産技術明顯滞後，尤其是丙交酯原料受制于人，導緻國内PLA産能明顯低于國外PLA産能。

目前，中科院長春應化所陳學思院士團隊有可能打破這種桎梏，其團隊開發了可工業化應用的第二代丙交酯制備技術，形成了從丙交酯到聚乳酸終端産品的新一代全産業鍊技術，且經過行業科技成果鑒定，整體技術處于國際領先水平。

PHA、PPC、PGA、PCL等可降解塑料的現有産能和未來預計增加産能均較小，主要原因在于此類可生物降解塑料還處于産業化初級階段，生産技術不成熟、生産成本過高，導緻市場認可度不高，現階段無法與PLA和PBS／PBAT在替代通用塑料方面形成競争，而是多用于高端生物醫用材料領域。

值得注意的是，這類可生物降解材料通常具有PLA和PBS／PBAT所不具有的獨特性能。舉個例子, PGA具有非常優異的力學強度和氣體阻隔性，其在油氣井壓裂球和高阻氣性包裝材料等領域中的應用潛力非常大。

目前，國内以煤化工路線生産PGA，成本有望降至1萬元／t ，屆時其應用範圍有望從量少的高端生物醫用材料領域向量大的高性能塑料領域延伸。

生物降解絕不是一個材料的核心功能，生物降解材料要在市場上有立足之地，必須是生物降解 材料性能的各類獨特組合，根據不同市場可以加不同性能，因此“生物降解 ”加号後面的内容才是産業界需要考慮的因素。利用生物降解材料的快速降解：成功案例：PGA/PLA在頁岩氣開采中用于壓裂暫堵劑

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利用生物降解材料的耐熱性：成功案例：CPLA一次性咖啡杯蓋

利用生物降解材料的柔韌性：成功案例：PBAT垃圾袋

利用生物降解材料的低熔點：成功案例：PCL 3D打印筆

利用生物降解材料的阻隔性：成功案例：PGA/PPC食品包裝膜

利用生物降解材料的尺寸穩定：成功案例：PLA桌面3D打印機耗材

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