摘要

本文系統(tǒng)梳理了生物基材料的分類、制備技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，重點分析了聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）、聚己二酸 / 對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）等典型生物基材料的性能特點、成本構(gòu)成及技術(shù)突破。結(jié)合國內(nèi)外頭部企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化實踐，探討了生物基材料在包裝、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，并針對當(dāng)前面臨的成本高、回收體系不完善等挑戰(zhàn)，提出未來發(fā)展方向。研究表明，生物基材料在實現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)中具有重要戰(zhàn)略地位，其規(guī)模化發(fā)展依賴于原料創(chuàng)新、工藝優(yōu)化及政策支持。

關(guān)鍵詞：生物基材料、發(fā)泡、功能應(yīng)用

1. 引言

隨著全球塑料污染加劇和化石資源枯竭，生物基材料因其可再生性和環(huán)境友好性成為研究熱點。生物基材料以生物質(zhì)為原料，通過生物或化學(xué)合成技術(shù)制備，可替代傳統(tǒng)石油基材料。據(jù)統(tǒng)計，2023 年全球生物基塑料產(chǎn)能達(dá) 211.1 萬噸，其中可降解塑料占比 58%（歐洲生物塑料協(xié)會，2023）。目前可降解材料市場需求已基本覆蓋全球，主要市場在歐美發(fā)達(dá)國家，而國內(nèi)市場約占20%。隨環(huán)保低碳理念的逐漸深入，以及限塑減排政策持續(xù)推進(jìn)，預(yù)計國內(nèi)可降解材料市場的份額將大幅增長（田方偉，2024）。本文從材料分類、技術(shù)路徑、應(yīng)用場景及產(chǎn)業(yè)競爭格局等方面，綜合分析生物基材料的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢。

可生物降解聚合物的分類及市場應(yīng)用分布圖

(a）—聚合物分類；（b）—市場需求分布圖；（c）—市場占比分布圖

來源：可生物降解聚合物物理發(fā)泡研究進(jìn)展. 材料研究與應(yīng)用

2. 生物基材料分類與性能

生物基材料按降解性可分為可生物降解材料（如PLA、PHA、PBAT）和不可降解材料（如生物基 PE/PP/PET）。當(dāng)前，市場上廣泛應(yīng)用的可生物降解材料以聚乳酸（PLA）、聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、PBS及淀粉基材料為主，市場占比達(dá)到94%。以下為典型材料的性能與技術(shù)特點：

來源：歐洲生物塑料協(xié)會，國信證券

生物可降解材料的特性

來源：全生物降解發(fā)泡材料的研究進(jìn)展，石油化工