1 基本概况
近年来，随着国际原油价格的一度攀升和资源的日渐趋紧，石油供给压力增大，生物能源产业、生物制造产业已成为全世界的发展热点，其经济性和环保意义日益显现，产业发展的内在动力不断增强。生物基材料由于其绿色、环境友好、资源节约等特点，正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一个新的主导产业。
目前在众多的生物材料中，聚羟基脂肪酸酯（PHA）、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）技术相对成熟、产业化规模较大，也是市场消费的主要品种。
2.生物降解塑料的主要品种简介
降解塑料 | 生产方式 | 主要种类 | 性能 | 降解途径 | 主要用途 |
PHA | 由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯 | 聚 3 - 羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基戊酸酯（PHV）及 PHB 和 PHV 的共聚物（PHBV） | 物理性能和机械性能与聚丙烯塑料接近，高强度、高模量、耐热性能好 | 在生物体内可完全降解成 β- 羟基丁酸、二氧化碳和水 | 药物释放系统、植入体及一些痊愈后在人体中无害分解的器件 |
PLA | 以微生物发酵产物乳酸为单体化学合成的聚酯 | 不同立构规整性产品，如 L-PLA、D-PLA 和 DL-PLA | 良好的防潮、耐油脂和密闭性，在常温下性能稳定，模量、光泽性较好 | 在温度高于 55℃或富氧及微生物的作用下会自动降解生成二氧化碳和水 | 一般塑料领域如薄膜、饭盒、杯子等 |
PCL | ε- 己内酯经开环聚合得到的低熔点聚合物 | PCL 与合成塑料、橡胶、纤维素及淀粉具有很好的相容性，通过共混及共聚可得到性能优良的材料 | 与 PLA 相比，PCL 具有更好的疏水性 | 在厌氧和需氧的环境中，PCL 都可以被微生物完全分解 | 加工性能优良，制成薄膜及其他制品 |
PBS | 以脂肪族丁二酸、丁二醇为原料，有石化路线，也可经生物发酵途径生产 | PBS、PBSA、PBAT | 力学性能优异，耐热性能好，加工性能最好，可共混大量碳酸钙、淀粉等填充物，成本低；模量、光泽性一般 | 在堆肥等接触特定微生物条件下才发生降解，降解速率尤其是崩解速率稍差 | 用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域 |
生物基化学品和材料产业已逐步从实验室走向市场实现产业化。国际上 丙二醇、丁二酸等重要生物基材料单体的生物制造路线已经实现中试生产。2014 年，全球生物基材料产能已达 3000 万 t 以上，生物基塑料表现尤为突出。据当时产业情报机构 “Lux Research” 报道，受美国和巴西市场增长带动，全球生物基塑料产能在 2018 年跃升至 740 万 t 以上。
我国的生物基材料产业发展迅猛，关键技术不断突破，产品种类增速，产品经济性增强，生物基材料正在成为产业投资的热点，显示出了强劲的发展势头。2014 年，我国生物基材料总产量约 580 万 t，其中再生生物质制造生物基纤维产品约 360 万 t，有机酸、化工醇、氨基酸等化工原料生物基化学品约 140 万 t，生物基塑料约 80 万 t，同比 2013 年增长约 20%，其中生物降解塑料产量呈逐年上升趋势。