天然PHA材料，既能應用于熱塑性塑料、熱固性塑料、彈性體、潤滑劑、膠、粘合劑等傳統的塑料應用，也能應用于一些非傳統的聚合物應用，如動物飼料、人類和動物的細胞再生、反硝化和化妝品等。

我們認為，天然PHA材料展現其巨大的應用多功能性，勝過其他任何現有材料所能達到的。原因是，自然界許多地方都存在天然的PHA材料，甚至出現的時間遠超人類。PHA代表聚羥基脂肪酸酯，它可以有無數個不同的基團。因而我們直言PHA的性質是無意義的，因為不同的分子具有不同的性質。

然而，許多PHA材料是天然存在的，如PHB及其一些共聚物，如PHBV、PHBHHx、P3HB4HB、PHBO和PHBD。這些材料不是合成塑料，而是在自然界中發現的天然材料，就像纖維素或淀粉。

這些天然大分子并不是通過化學聚合產生的，而是由天然的營養物質（糖、植物油、淀粉等）通過酶控的生化反應轉化而成的。

這些天然的PHAs是自地球上的生命開始以來，所有生物體（包括植物、動物和人類）新陳代謝的一部分。它們是營養和能量儲存物質。自然我們可以認為是生物降解材料，也可以認為是各種環境中的生物機體飼料。此外，與大多數其他材料不同，它們可以完全滿足于各種形式的末端處理。

如今，這些生物良性材料即便由工業規模生產，不過也只是模仿自然合成途徑。有許多產能擴張正在計劃或在建，特別是在亞太地區和北美地區。這些材料既能應用于熱塑性塑料、熱固性塑料、彈性體、潤滑劑、膠、粘合劑，也能應用于一些非傳統的聚合物應用，如動物飼料、人類和動物的細胞再生、反硝化和化妝品。

傳統的塑料應用：

在過去的十年里，許多公司已經投資了數十億美元用于開發和建設，利用工業化大規模生產天然PHA材料。同時，許多應用得到開發，主要集中在注重生物降解性和高附加值的應用。

事實上，天然的PHA物質是各種環境中生物的飼料，因此它們能在各種環境下實現生物降解(即碳轉化為二氧化碳氣體)，盡管生物降解的速率取決于幾何形狀和外部條件，如溫度、濕度和其他。應德國聯邦食品和農業部的要求，BioSinn項目的結果描述了25種市場產品組合，其中生物降解是一種可行的處理結果。

例如，當很難甚至不可能從用于家庭或工業堆肥的有機材料中分離出塑料時，當為了避免塑料碎片進入開放環境，又或者清除它們十分困難或代價昂貴時，生物降解性體現出它的優勢。

目前，市場上天然PHA材料的產品包括咖啡膠囊、垃圾袋、夾子、無紡布、食品包裝薄膜、化妝品中的微塑料和咖啡杯中的涂層紙。其中涂層紙還可被造紙業回收利用。除此之外BioSinn報告還提到了許多應用的可能。總而言之目前最大的挑戰是全球天然PHA的總生產力，而許多新工廠也正在建設中。

當然生物降解性并不是PHA唯一的獨特賣點(USP)，一家聯合企業已經明確表示，他們顯著提升了公司的科研水平以研發天然的PHA材料。他們開發出新的PHA化合物，由100%生物基構成，耐高溫，易于加工，并可訂做成為各種耐用的產品。這家復合公司已經開發了500多種不同的天然PHA基配方，從剛性到極柔韌，耐高溫高達130°C，耐氣候和紫外線，熔融快速成核，以及改善的阻隔性能， 證明天然PHA材料可以轉化為一系列新的生物聚合物，其加工速度可以與當前行業中使用的所有轉化技術的聚合物一樣快，甚至更快。  

不僅如此，PHA已可作為薄膜或3D打印中的主體成分，而幾年前，它們經常與PBAT或PLA一起作為添加劑使用。高分子量非結晶或低結晶度PHA等級(如P3HB4HB的50% 4HB或PHBHHx的30% Hx)的可調性讓我們得以改變高分子的性能、屬性。這些例子不僅僅是理論，已經用于眼鏡盒(取代ABS或PP滑石)、鋼筆(取代ABS)、設計椅子(取代GFR-PP)、燈具、電燈開關(取代PC/ABS)等產品。

此外，一些低E-模量的天然PHA材料已經被開發出來用于熱熔粘合劑、壓敏粘合劑、層壓粘合劑和密封劑。到目前為止，由于產量較低，使用范圍較小，但這也只是一個時間問題。有幾種材料被用于涂層中的抹灰劑，以取代二氧化硅，從而獲得更好的透明度和觸覺性能（軟感覺）。

這些觸覺特性是這些材料的獨特賣點之一。最后，由于每年都有大量的塑料進入我們的海洋，很多人積極參與到用PHA制作紡織布與無紡布纖維的開發中。雖然首批應用已經出現在市場，但規模依然很小，應用的發展還處于早期階段，特別是紡織應用。目前該市場上用于紡織的纖維，除了含有天然PHA材料外，還含有其他聚合物。

非傳統的塑料應用：

鑒于天然PHA材料在自然環境中的作用和其外觀，一些非傳統的塑料應用也得到開發并實現商業化。包括動物飼料、醫療保健（包括人類和動物）、反硝化作用、人造草皮和化妝品等方面的應用。在特定環境（廢水處理、水族館、蝦、魚、龜養殖場等）中，當氨過多時，需要反硝化處理。

氨通過氧化變成硝酸鹽和亞硝酸鹽。而天然的PHA則是硝酸鹽和亞硝酸鹽還原為氮的優良碳源。因為它通過生物降解為反硝化過程提供了碳。如今，這些應用的材料已經在市場銷售。另一個完全不同的應用則是將天然PHA用于醫療。

在人體內，人們可以使用由PHA構成的微球來容納并培養干細胞。微球的降解時間約為一年，而降解產物被細胞利用并幫助細胞的生長。除此之外PHA還可用于骨再生、皮膚損傷修復（傷口閉合）、神經引導導管等。

基于天然PHA材料平臺的合成和應用實例，我們認為這種新型材料平臺好比一個沉睡的巨人，具有很好的前景。

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