Đặc điểm và ứng dụng của PHA

Polyhydroxyalkanoate (PHA), một loại polyester nội bào được tổng hợp bởi nhiều vi sinh vật, là một vật liệu sinh học polymer tự nhiên.

Cđặc điểm của PHA

Khả năng phân hủy sinh học: PHA có khả năng phân hủy sinh học một cách tự nhiên, không cần ủ phân, có thể phân hủy sinh học trong đất và nước, trong điều kiện hiếu khí và kỵ khí, thời gian phân hủy có thể kiểm soát được, tùy thuộc vào thành phần, kích thước của sản phẩm PHA và các điều kiện bên ngoài khác.Tùy thuộc vào môi trường, tốc độ phân hủy của PHA nhanh hơn từ 2 đến 5 lần so với vật liệu phân hủy sinh học tổng hợp hóa học polycaprolactone (PCL) hoặc các polyester béo tổng hợp có thể phân hủy khác;trong khi PHA gần nhất là axit polylactic (PLA) Sự phân hủy sinh học sẽ không dễ dàng xảy ra ở nhiệt độ dưới 60 độ C.

Khả năng tương thích sinh học tốt: PHA có thể bị phân hủy thành các oligome phân tử nhỏ hoặc các thành phần monome trong cơ thể, không độc hại và vô hại đối với sinh vật và sẽ không gây đào thải.Do đó, nó có thể được áp dụng cho xương nhân tạo, chất giải phóng thuốc kéo dài và những thứ tương tự.Năm 2007, chỉ khâu tự tiêu (TephaFLEX®) làm từ P4HB đã được FDA Hoa Kỳ phê duyệt và trở thành sản phẩm y tế PHA được thương mại hóa đầu tiên trên thế giới.Hiện nay, thế giới đang nghiên cứu chuyên sâu ứng dụng PHA trong nhiều lĩnh vực như kỹ thuật mô, vật liệu cấy ghép, chất mang thuốc giải phóng kéo dài.

Tính chất composite tốt: nó có thể được sử dụng trong composite với các vật liệu khác.Ví dụ, PHA có thể được kết hợp với giấy để làm giấy đóng gói có tính chất đặc biệt;hoặc được kết hợp với sắt, nhôm, thiếc và các vật liệu kim loại khác, và cũng có thể được kết hợp với tro bay để cải thiện hiệu suất nhiệt và độ dẻo dai của PHA;Ngoài ra, Hợp chất PHA và canxi silicat được sử dụng để tăng tốc độ phân hủy PHA và giải quyết vấn đề giá trị pH thấp sau khi phân hủy PHA;nó cũng có thể được kết hợp với một số chất đóng rắn vô cơ để tạo ra vật liệu phủ có chức năng chống thấm nước.

Đặc tính rào cản khí: PHA có đặc tính rào cản khí tốt và có thể được sử dụng trong bao bì bảo quản tươi;độ ổn định thủy phân: tính kỵ nước mạnh, được sử dụng trong sản xuất bộ đồ ăn;quang học phi tuyến: PHA có hoạt tính quang học và mỗi đơn vị cấu trúc có cacbon chirus A có thể được sử dụng để phân tích sắc ký để tách các đồng phân quang học;Độ ổn định tia cực tím: So với các polyolefin và polyme polyaromatic khác, nó có độ ổn định tia cực tím tốt hơn.

Ứng dụngscủa PHA

1. Vật liệu y sinh.PHA thường được sử dụng trong lĩnh vực y tế để sản xuất chỉ khâu phẫu thuật, ghim, chất thay thế xương, chất thay thế mạch máu, chất mang thuốc giải phóng liên tục, găng tay y tế, vật liệu băng bó, băng vệ sinh, màng y tế, v.v.

2. Vật liệu đóng gói có thể phân hủy sinh học và các sản phẩm tiêu dùng không thấm nước và bền như sản phẩm vệ sinh, tã lót, mỹ phẩm (tẩy tế bào chết trong mỹ phẩm, lót chai nước), v.v.

3. Vật liệu thiết bị.Đồ nội thất, bộ đồ ăn, kính, công tắc điện, nội thất ô tô, v.v.

4. Nông sản.Chất mang phân hủy sinh học thuốc trừ sâu và phân bón, màng nhựa, v.v.

5. Môi trường hóa học và dung môi.Chất tẩy rửa, thuốc nhuộm, dung môi mực, chất kết dính, vật liệu hoạt tính quang học.

6. Được sử dụng làm vật liệu cơ bản cho vật liệu nhiệt rắn (nhựa polyurethane và polyester không bão hòa).