塑料材料具有多种多样的特性和应用，它也是今天许多工业分支的重要原材料。全球对塑料产品的需求日益增长，同时也对这种材料的性能提出了更高的要求。资源的稀缺和不断提高的石油价格也推动了公众和工业企业寻求可降解生物塑料材料，或者简称为生物塑料材料。在没有清楚地定义“生物”这一概念之前，有关生物塑料利弊、未来的作用和市场潜力的大讨论是不可能进行的，因为这一前缀恰恰是表示这类材料的关键所在。

仅由可生物降解的聚合物和添加剂等少量物质组成的塑料才是可生物降解的塑料。特殊的细菌和它们的溶酶体能够把可生物降解的塑料分解为生物质、CO2或者CH4、水和矿物质；而以前则是由其他降解机制把塑料中的大分子分解。为了在欧洲对塑料降解有一个统一的认识，就要对其有一个清楚、明确的定义：最长12周，90%以上的塑料将分解为小于2mm的碎片，因为只有分解成这样小的碎片才能保证堆肥设备经济地、无干扰地正常工作。

图1  可生物降解塑料制作的地膜（PBAT/PLA复合材料）可以很好地保持水土，并可随着时间的推移而降解

可生物降解的塑料不一定必须是用可再生原材料制作的塑料，它也可以利用石油为原材料。生物降解的可能性并不取决于生产塑料所使用的原材料，而是取决于它的化学结构。例如，可以生物降解的聚酯塑料有聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。不可生物降解的则有例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等。

在全球聚合物市场中，生物塑料的产销量只有大约235万t。由于市场增长较快，因此欧洲生物塑料协会希望到2016年时全球生物塑料的生产能力提高到580万t。Nova研究所2013年3月份市场分析的结果是：2016年时将会超过800万t，到2020年时，生物基塑料的产量将会接近1200万t。根据欧洲生物塑料协会公布的数据，2009年时，生产的可生物降解的塑料为几十万吨，在世界市场中占据了绝大部分的市场。

图2  纸杯的聚酯涂层（蓝色）。这种PBAT/PLA复合材料能够有效地防潮，同时也可以与纸质基材一起生物降解

从2010年起，可生物降解的塑料产品增长率被生物基塑料产品的增长率超了过去。生物塑料协会估计：尽管具有强势的增长率，但到了2016年时它仍然只能占整个生物塑料总产能的1/7。生物塑料产品中的绝大部分仍将是可生物降解的，不是生物基的。

随着塑料产品技术应用中的多样化，因此对塑料提出的要求也越来越高、越来越多。生物塑料也是如此。例如在生物塑料再利用方面提出了许多补充要求，在隔离性能、使用寿命、与其他生物聚合物和添加剂的相容性方面也都有许多可以改进和完善的地方。

图3  M440 ECO型计算机鼠标；这一鼠标的外壳就是利用Fkur公司生产的Biograde塑料制作的

一般情况下，当塑料的降解性能具有特别重要的意义和作用时，可使用可生物降解的塑料。例如农业生产领域中使用的地膜或者花盆，地膜和花盆类的产品在使用后一般都不会再收集起来后运出去集中进行无害化处理；相反，它会就地分解，代谢后转换为生物质。在家庭生活中，可降解的厨房垃圾袋成为一个新兴产品，厨房垃圾袋应与厨房垃圾一起生物降解。

正如在欧洲生物塑料协会网站中所看到的那样：除了上面提到的情况之外，生物塑料已经在许多生活领域中得到了应用。它的应用范围已经超出了喷壶、吸尘器和吸管等家庭日用品，超出了书写工具、直尺、一次性餐具、膨胀螺钉、减震材料、装饰板及地毯的范围，已经延伸到桌椅板凳以及计算机和智能手机的某些零部件中了。

图4  可生物降解的聚合物和生物基塑料2011~2016年间生产能力的预测

在电子娱乐产品和汽车零部件生产中，也已经出现了生物基塑料的身影。例如Toyota公司2011年生产的、只在日本市场上销售的Sai型混合动力轿车中就使用了80%由可再生原材料制作的汽车内饰。据估计，这是一种使用了生物聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料的汽车内饰。另外，PLA聚乳酸材料或者PUR聚氨基甲酸脂泡沫材料作为合适的汽车零件材料使用得也越来越多。几乎没有一家汽车生产厂放弃使用生物塑料，没有一家不在大力研发适合于汽车使用的生物塑料的。

2013年10月17~19日在德国杜塞尔多夫国际塑料展览会期间每天早上8点开始就有专门讨论生物塑料的技术研讨会“生物塑料早餐会”。另外，在本届国际塑料展览会上也首次在7号展厅举办了生物塑料的特别展示“科技园”。那里向观众展示了如何利用CO2生产出对人们有用的塑料。