Le polyhydroxyalcanoate (PHA), un polyester intracellulaire synthétisé par de nombreux micro-organismes, est un biomatériau polymère naturel.
Ccaractéristiques du PHA
Biodégradabilité : Le PHA est spontanément biodégradable, sans compostage, il peut être biodégradé dans le sol et l'eau, dans des conditions aérobies et anaérobies, et le temps de dégradation est contrôlable, en fonction de la composition et de la taille du produit PHA et d'autres conditions externes.Selon l'environnement, le taux de dégradation du PHA est 2 à 5 fois plus rapide que celui de la polycaprolactone (PCL), un matériau biodégradable chimiquement synthétisé, ou d'autres polyesters aliphatiques synthétiques dégradables ;tandis que le PHA le plus proche est l'acide polylactique (PLA). La biodégradation ne se produira pas facilement en dessous de 60 degrés Celsius.
Bonne biocompatibilité : le PHA peut être dégradé en petits oligomères moléculaires ou composants monomères dans le corps, ce qui est non toxique et inoffensif pour les organismes, et ne provoquera pas de rejet.Par conséquent, il peut être appliqué à des os artificiels, à des agents médicamenteux à libération prolongée, etc.En 2007, la suture résorbable (TephaFLEX®) en P4HB a été approuvée par la FDA américaine et est devenue le premier produit médical PHA commercialisé au monde.À l’heure actuelle, le monde étudie intensivement l’application du PHA dans de nombreux domaines tels que l’ingénierie tissulaire, les matériaux d’implants et les supports de médicaments à libération prolongée.
Bonne propriété composite : il peut être utilisé en composite avec d’autres matériaux.Par exemple, le PHA peut être mélangé à du papier pour fabriquer du papier d’emballage doté de propriétés particulières ;ou mélangé avec du fer, de l'aluminium, de l'étain et d'autres matériaux métalliques, et peut également être mélangé avec des cendres volantes pour améliorer les performances thermiques et la ténacité du PHA ;de plus, le PHA et le silicate de calcium sont utilisés pour augmenter le taux de dégradation du PHA et résoudre le problème de la faible valeur du pH après la dégradation du PHA ;il peut également être mélangé à certains agents de durcissement inorganiques pour produire des matériaux de revêtement dotés d'une fonction imperméable.
Propriétés barrière aux gaz : le PHA possède de bonnes propriétés barrière aux gaz et peut être utilisé dans des emballages de conservation ;stabilité hydrolytique : forte hydrophobicité, utilisée dans la production de vaisselle ;optique non linéaire : le PHA a une activité optique et chaque unité structurelle possède un carbone chiral qui peut être utilisé pour l'analyse chromatographique afin de séparer les isomères optiques ;Stabilité aux UV : comparé à d’autres polyoléfines et polymères polyaromatiques, il présente une meilleure stabilité aux UV.
Applicationsde PHA
1. Matériel biomédical.Le PHA est couramment utilisé dans le domaine médical pour fabriquer des sutures chirurgicales, des agrafes, des substituts osseux, des substituts de vaisseaux sanguins, des supports de médicaments à libération prolongée, des gants médicaux, du matériel de pansement, des tampons, des films médicaux, etc.
2. Matériaux d'emballage biodégradables et produits de consommation imperméables et durables tels que produits d'hygiène, couches, cosmétiques (agents exfoliants dans les cosmétiques, doublures de bouteilles d'eau), etc.
3. Matériaux de l'appareil.Meubles, vaisselle, verres, interrupteurs électriques, intérieurs automobiles, etc.
4. Produits agricoles.Support biodégradable de pesticides et d'engrais, film plastique, etc.
5. Médias chimiques et solvants.Nettoyants, colorants, solvants pour encres, adhésifs, matériaux optiquement actifs.
6. Utilisé comme matériau de base pour les matériaux thermodurcissables (résines polyuréthane et polyester insaturé).
Parce que le PHA présente à la fois de bonnes performances de biocompatibilité, de biodégradabilité et de traitement thermique des plastiques.Par conséquent, il peut être utilisé à la fois comme matériau biomédical et comme matériau d’emballage biodégradable, ce qui est devenu le point chaud de recherche le plus actif dans le domaine des biomatériaux ces dernières années.Le PHA possède également de nombreuses propriétés à forte valeur ajoutée telles que l’optique non linéaire, la piézoélectricité et les propriétés de barrière aux gaz.
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Heure de publication : 10 février 2023