一、PHAs的結(jié)構(gòu)與性能

迄今為止發(fā)現(xiàn)的PHAs大多是線狀的β-羥基烷酸的聚酯，其結(jié)構(gòu)通式如下:

式中的R多為不同鏈長(zhǎng)的正烷基，當(dāng)R為甲基或乙基時(shí)，其聚合物分別被稱之為聚β-羥基丁酸(polyhydroxybutyric acid，PHB)和聚β-羥基戊酸(polyhydroxyvaleric acid，PHV)。R也可以是支鏈、不飽和或帶取代基的烷基。在一定條件下，兩種或兩種以上的單體還能形成共聚物，最常見的是由β-羥基丁酸和β-羥基戊酸組成的共聚物PHBV。

這些多聚物的物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能如韌度、熔點(diǎn)、玻璃態(tài)溫度和抗溶劑性與單體的組成密切相關(guān)。如PHBV共聚物的熔點(diǎn)隨β-羥基戊酸組分含量的增加而降低;一些長(zhǎng)鏈單體組成的PHAs在丙酮或乙醚中可溶解，而PHB在上述溶劑中不溶解。

PHB和PHBV是微生物產(chǎn)生的PHAs的典型聚合物，目前已經(jīng)對(duì)兩者的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了廣泛深入的研究。PHB的分子量一般在1000～250000U范圍內(nèi)，與培養(yǎng)條件和提取方法相關(guān)。由于單體中的β-碳原子上具有手性(D-構(gòu)型)，因而PHB具有光學(xué)活性。PHB以α-螺旋結(jié)構(gòu)的形式存在，其熔點(diǎn)、結(jié)晶度、玻璃態(tài)溫度、抗張強(qiáng)度與聚丙烯(PP)十分相似。PHB的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)密度大、透氧率低和抗紫外線照射，并具有光學(xué)活性、阻濕性、壓電性、生物降解性和生物相容性。PHB的缺點(diǎn)濕斷裂伸長(zhǎng)率低(5%)，因而容易發(fā)脆，但這可通過與適量β-羥基戊酸共聚而補(bǔ)償。