物材塑料――集合体物料的物化变革机化合变革研讨

　　为改善PHB的机械性能和加工性能，人们在生物合成改性和物理改性两方面作了大量工作。PHB的生物改性就是通过生物合成，在PHB的链段上引入其它的HA(羟基烷酸)链节单元，来降低其结晶度和熔点，改善材料的抗冲击性能和加工性能。如在P(HB-co-HV)共聚物中(其中HV代表B-羟基戊酸)，通过改变戊酸和丁酸的原料配比，可得到HV含量不同的无规共聚物。共聚物的熔点随HV含量的增加而降低，当HV含量为40%时，熔点由均聚物的180e降为 小值75e<11>。此后，随HV在共聚物中的含量增加，熔点又开始升高，至HV含量95%时，共聚物熔点升为108e.与HV相比，含4HB(4-羟基丁酸)或5HV(5-羟基戊酸)与HB链节的共聚物则是高弹体，其生物降解速度比单一PHB或P(HB-co-HV)更快。

　　PHB的物理改性也称为共混改性，这是一种简便易行、较为经济的改性方式。共混不象生物合成改性受制于生化过程，可操作性较强，通过选择合适的共混组分，调节两组分之间的配比，改善组分间的相容性以及采用不同的材料成型加工方法等手段，可获得满足各类要求的新型材料。

　　全生物降解性共混物PHB全生物降解性共混物是另一类更为重要的共混体系。其共混组分有合成聚酯、聚醚，改性天然材料以及生物合成聚酯P(HB-co-HV)等，都为可降解材料。这类共混材料在使用后可被完全降解为有机小分子，是从根本上解决固体塑料污染问题的途径之一，代表了可降解材料的发展方向。

　　由于PHB高昂的价格，其余生物降解性共混体系具有现实意义的用途是在生物医学领域。许多共混组分如合成聚酯聚(d，1-乳酸)和聚己内酯，不仅具有生物降解性，同时也兼有与PHB一样的生物相容性。因而它们与PHB的共混物都是潜在的生物医用材料。目前，有关PHB及其共混物作为医用材料，在外科缝线<27>、药物载体<28>以及外科移植<29-31>中的应用报道越来越多，预示着PHB及其共混物在生物医学领域的广阔应用前景。

　　基于全降解共混体系的重要性，本实验室早在1989年率先在国内开展这方面的研究工作。在PHBPPCL<32>、PHBPPLA<33>、PHBPPECL<32>、PHBPPELA<34>、PHBPHECA<77>、PHBPEC<78>以及PHBPSA<79>等共混体系的研究上取得了一系列创新性研究成果。在此基础上， 近作者又开辟了聚氨基酸对PHB的复合改性工作，研究了PHBPPBLG<35>共混体系的热行为和机械性能，为生物医用材料提供了新品种。列出了近年来研究的一些主要的PHB完全可降解性共混体系。

　　3PHB共混体系的相容性由和可以看出，PHB共混体系又可分相容和非相容两类。相容共混体系两组分之间往往存在着较强的分子间次级力作用。在相容共混体系PHBPPVPh中，红外研究证明，PVPh的羟基和PHB的碳基之间发生了氢键键合作用<21>。PHB和PECH共混体系的相容性也可能是由于存在这种氢键作用。而PHBPPVDF和PHBPPVAc共混体系的相容性，则可能是由于第二组分的强极性特征，致使PHB同PVDF或PVAc分子之间发生了较强的偶极-偶极相互作用，类似情况在PVDF和PMMA共混体系也曾发现<65>。

　　PHB共混体系的相容性大都通过差热分析(DSC)来测定，另有一些共混体系是通过固体核磁<51，52>、密度测量法<53>以及动态粘弹谱<36>等方法来确定的。这些方法都可独立确定共混体系的相容性。此外，共混体系的各类共混行为及形态结构特征也可用来进一步确证体系的相容性。

　　PHB共混体系的相容性既是理解共混体系结构的重要特征，又是阐明结构与性能关系的主要依据。共混体系的相容性不同，其热行为、结晶行为、形态结构以及力学行为和降解行为的表现也会有所不同。下面即对PHB共混体系的结构行为和性能的一般性特征作出描述。