PHBV - PHBV

PHBV
PHBVpolymerstructure.svg
Имена
Другие имена
Поли (β-гидроксибутират-β-гидроксивалерат)
Поли (3-гидроксимасляная кислота-β-гидроксивалериановая кислота)
Биопол П (3HB-3HV)
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
СокращенияPHBV
P (3HB-co-3HV)
ChemSpider
ECHA InfoCard100.125.321 Отредактируйте это в Викиданных
Характеристики
[COCH2CH (CH3) O]м[COCH2CH (C2ЧАС5) O]п[1]
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Поли (3-гидроксибутират-co-3-гидроксивалерат), широко известный как PHBV, это полигидроксиалканоат полимер типа. это биоразлагаемый, нетоксичный, биосовместимый пластик, естественно производимый бактерии и хорошая альтернатива многим не поддающимся биологическому разложению синтетические полимеры. Это термопласт линейный алифатический полиэстер. Это получается сополимеризация из 3-гидроксибутановая кислота и 3-гидроксипентановая кислота. PHBV используется в специальной упаковке, ортопедических устройствах и при контролируемом высвобождении лекарств. PHBV подвергается бактериальной деградации в окружающей среде.

История

PHBV был впервые произведен в 1983 г. Imperial Chemical Industries (ICI). Он продается под торговой маркой Биопол. ICI (Зенека ) продал его Monsanto в 1996 году. Метаболикс в 2001.[2][3] Биомер L это торговое наименование PHBV от Biomer.

Синтез

PHBV синтезируется бактериями в качестве запасных веществ в условиях ограничения роста.[4] Его можно производить из глюкозы и пропионат рекомбинантным кишечная палочка штаммы.[2] Многие другие бактерии, такие как Paracoccus denitrificans и Ralstonia eutropha также способны его производить.

Его также можно синтезировать из генно-инженерный растения.[5]

PHBV - это сополимер из 3-гидроксибутановая кислота и 3-гидроксипентановая кислота.[6] PHBV также может быть синтезирован из бутиролактон и валеролактон в присутствии олигомерных алюмоксан в качестве катализатор.[7]

Структура

Мономеры, 3-гидроксибутановая кислота и 3-гидроксипентановая кислота, соединены сложноэфирные связи; основа полимера состоит из атомов углерода и кислорода. Свойства PHBV зависят от соотношения этих двух мономеры в этом. 3-гидроксибутановая кислота обеспечивает жесткость, а 3-гидроксипентановая кислота способствует гибкости. Таким образом, PHBV можно сделать похожим на полипропилен или же полиэтилен за счет изменения соотношения мономеров.[8] Увеличение соотношения 3-гидроксибутановой кислоты к 3-гидроксипентановой кислоте приводит к увеличению температуры плавления воды. проницаемость, температура стеклования (Тграмм) и предел прочности. Однако ударопрочность снижается.[3][5][7]

Характеристики

ПОБВ - термопластичный полимер. Он хрупкий, имеет низкое удлинение при разрыве и низкую ударопрочность.[5]

Использует

PHBV находит свое применение в контролируемом высвобождении лекарств, медицинских имплантатах и ​​ремонте, специальная упаковка, ортопедические приспособления и изготовление бутылок для потребительских товаров. Он также является биоразлагаемым, что может использоваться в качестве альтернативы небиоразлагаемым пластмассам.[9]

Деградация

При утилизации PHBV разлагается на диоксид углерода и воду. PHBV подвергаются бактериальной деградации. PHBV, как и жиры для человека, является источником энергии для микроорганизмов. Вырабатываемые ими ферменты разлагают его и расходуются.[10]

PHBV имеет низкий термостойкость и расщепление происходит по сложноэфирной связи β устранение реакция.[5]

Гидролитический деградация происходит медленно, что делает его пригодным для использования в медицине.

Недостатки

PHBV, будучи биоразлагаемым, биосовместимым и возобновляемым, является хорошей альтернативой синтетическим небиоразлагаемым полимерам, изготовленным из нефти. Но у него есть следующие недостатки:[5]

  • Дорогой
  • Низкая термическая стабильность
  • Хрупкий
  • Примитивные механические свойства
  • Сложность обработки

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Поли (3-гидроксимасляная кислота-3-гидроксивалериановая кислота)». sigmaaldrich.com.
  2. ^ а б Корнелия Василе; Геннадий Зайков (31 декабря 2009 г.). Экологически разлагаемые материалы на основе многокомпонентных полимерных систем. БРИЛЛ. п. 228. ISBN  978-90-04-16410-9. Получено 10 июля 2012.
  3. ^ а б Ева Рудник (3 января 2008 г.). Компостируемые полимерные материалы. Эльзевир. п. 21. ISBN  978-0-08-045371-2. Получено 10 июля 2012.
  4. ^ Эмо Кьеллини (31 октября 2001 г.). Биорелированные полимеры: наука и технология устойчивых полимеров. Springer. п. 147. ISBN  978-0-306-46652-6. Получено 10 июля 2012.
  5. ^ а б c d е Srikanth Pilla (20 июля 2011 г.). Справочник по инженерным применениям биопластов и биокомпозитов. Джон Вили и сыновья. С. 373–396. ISBN  978-0-470-62607-8. Получено 10 июля 2012.
  6. ^ «Полимеры». Химия XII Часть II. NCERT. п. 435.
  7. ^ а б «Биопласты - биоразлагаемые полиэфиры (PLA, PHA, PCL ...)». biodeg.net. Архивировано из оригинал 2 мая 2012 г.. Получено 11 июля, 2012.
  8. ^ Роландо Барбуччи (31 октября 2002 г.). Комплексная наука о биоматериалах. Springer. п. 144. ISBN  978-0-306-46678-6. Получено 10 июля 2012.
  9. ^ Дэвид Каплан (7 июля 1998 г.). Биополимеры из возобновляемых ресурсов. Springer. п. 21. ISBN  978-3-540-63567-3. Получено 10 июля 2012.
  10. ^ Уильям Д. Люзер. «Материалы, полученные из биомассы / биоразлагаемых материалов» (PDF). Получено 11 июля, 2012.