PHA:n ominaisuudet ja sovellukset

Polyhydroksialkanoaatti (PHA), monien mikro-organismien syntetisoima solunsisäinen polyesteri, on luonnollinen polymeeribiomateriaali.

CPHA:n ominaisuudet

Biohajoavuus: PHA on spontaanisti biohajoava, ilman kompostointia, se voi hajota maaperässä ja vedessä, aerobisissa ja anaerobisissa olosuhteissa ja hajoamisaika on säädettävissä riippuen PHA-tuotteen koostumuksesta ja koosta sekä muista ulkoisista olosuhteista.Ympäristöstä riippuen PHA:n hajoamisnopeus on 2-5 kertaa nopeampi kuin kemiallisesti syntetisoidun biohajoavan materiaalin polykaprolaktonin (PCL) tai muiden hajoavien synteettisten alifaattisten polyestereiden;kun taas lähin PHA on polymaitohappo (PLA). Biologinen hajoaminen ei tapahdu helposti alle 60 celsiusasteessa.

Hyvä bioyhteensopivuus: PHA voi hajota pieniksi molekyylisiksi oligomeereiksi tai monomeerikomponenteiksi kehossa, mikä on myrkytöntä ja vaaratonta organismeille eikä aiheuta hylkimistä.Siksi sitä voidaan soveltaa keinotekoisiin luihin, lääkettä hitaasti vapauttaviin aineisiin ja vastaaviin.Vuonna 2007 P4HB:stä valmistettu imeytyvä ompele (TephaFLEX®) hyväksyttiin Yhdysvaltain FDA:n toimesta, ja siitä tuli maailman ensimmäinen kaupallistettu PHA-lääketieteellinen tuote.Tällä hetkellä maailma tutkii intensiivisesti PHA:n käyttöä monilla aloilla, kuten kudostekniikassa, implanttimateriaalissa ja lääkeainekestoaineissa.

Hyvä komposiittiominaisuus: sitä voidaan käyttää komposiittina muiden materiaalien kanssa.Esimerkiksi PHA:ta voidaan sekoittaa paperin kanssa erikoisominaisuuksien omaavaa pakkauspaperia varten;tai yhdistettynä raudan, alumiinin, tinan ja muiden metallimateriaalien kanssa, ja se voidaan myös yhdistää lentotuhkaan PHA:n lämpösuorituskyvyn ja sitkeyden parantamiseksi;lisäksi PHA- ja kalsiumsilikaattiyhdistettä käytetään lisäämään PHA:n hajoamisnopeutta ja ratkaisemaan alhaisen pH-arvon ongelma PHA:n hajoamisen jälkeen;se voidaan myös sekoittaa joidenkin epäorgaanisten kovetusaineiden kanssa vedenpitävien päällystemateriaalien valmistamiseksi.

Kaasunsulkuominaisuudet: PHA:lla on hyvät kaasusulkuominaisuudet ja sitä voidaan käyttää tuoreena säilyvissä pakkauksissa;hydrolyyttinen stabiilius: voimakas hydrofobisuus, käytetään astioiden valmistuksessa;epälineaarinen optiikka: PHA:lla on optista aktiivisuutta ja jokaisella rakenneyksiköllä on. Kiraalista hiiltä voidaan käyttää kromatografiseen analyysiin optisten isomeerien erottamiseksi;UV-stabiilisuus: Verrattuna muihin polyolefiineihin ja polyaromaattisiin polymeereihin, sillä on parempi UV-kestävyys.

SovellussPHA:sta

1. Biolääketieteen materiaalit.PHA:ta käytetään yleisesti lääketieteen alalla kirurgisten ompeleiden, niittien, luunkorvikkeiden, verisuonten korvikkeiden, lääkeainepituisesti vapauttavien kantoaineiden, lääketieteellisten käsineiden, sidemateriaalien, tamponien, lääkekalvojen jne. valmistukseen.

2. Biohajoavat pakkausmateriaalit sekä vedenpitävät ja kestävät kulutustuotteet, kuten hygieniatuotteet, vaipat, kosmetiikka (kuorivat aineet kosmetiikassa, vesipullojen vuoraukset) jne.

3. Laitteen materiaalit.Huonekalut, astiat, lasit, sähkökytkimet, autojen sisustus jne.

4. Maataloustuotteet.Biologisesti hajoava torjunta-aineiden ja lannoitteiden kantaja, muovikalvo jne.

5. Kemialliset väliaineet ja liuottimet.Puhdistusaineet, väriaineet, musteen liuottimet, liimat, optisesti aktiiviset materiaalit.

6. Käytetään lämpökovettuvien materiaalien (polyuretaani ja tyydyttymättömät polyesterihartsit) pohjamateriaalina.