聚ε-己內(nèi)酯（PCL）是由ε-己內(nèi)酯經(jīng)開環(huán)聚合得到的低熔點(diǎn)聚合物，其熔點(diǎn)僅62℃。PCL的降解性研究從1976年就已開始，在厭氧和需氧的環(huán)境中，PCL都可以被微生物完全分解。

PCL具有良好的生物降解性、藥物透過性、并且具有能夠長時(shí)間穩(wěn)定釋放藥物的作用，因此PCL被廣泛應(yīng)用于藥物載體、增塑劑、可降解塑料、納米纖維紡絲、塑形材料的生產(chǎn)與加工領(lǐng)域。

生物相容性

PCL與生物細(xì)胞相容性很好，細(xì)胞可在其基架上正常生長，并可降解成CO2和H2O。

因此PCL可以用于藥物緩釋載體、整容材料、血管支架、手術(shù)縫合線、細(xì)胞組織培養(yǎng)基架等

生物降解性

PCL在土壤和水環(huán)境中，6-12月可完全分解成CO2和H2O。但目前成本過高，在可降解塑料領(lǐng)域應(yīng)用有待發(fā)展。

PCL力學(xué)性能良好，可通過注塑、吹塑、模壓、擠出等成型方法進(jìn)行加工。對于常用的可降解塑料聚乳酸來說，PCL具有更好的疏水性。

PCL可應(yīng)用于塑料膜袋、3D打印耗材、鞋材等

良好的相容性

PCL可與PE、PP、ABS、AS、PC、PVAC、PVB、PVE、PA、天然橡膠等高分子材料很好地互容。

因此PCL可以作為塑料低溫沖擊性能改性劑、增塑劑、有機(jī)著色劑、熱熔膠合劑等

高結(jié)晶性和低熔點(diǎn)性

PCL結(jié)晶度較高，因此降解速度慢。Tg為-60°C，非常柔軟，具有極大的伸展性；其熔點(diǎn)為60-63°C，可在低溫成型。

因此PCL安全性較高，通常被用于兒童專用3D打印筆耗材。

PCL市場前景

由于限塑令的推進(jìn)，一直被廣泛應(yīng)用于生物降解膜領(lǐng)域的生物基可降解材料PLA，隨著市場供應(yīng)緊張，其價(jià)格也隨之一路攀升。據(jù)市場反饋，出于供應(yīng)和成本考量，在生物降解膜行業(yè)中，有些公司已開始尋找其它生物降解材料來部分替代PLA用于生產(chǎn)使用。而這些材料中，PCL和PBAT作為兩種韌性良好的高分子材料，能在生物降解膜領(lǐng)域發(fā)揮其自身特性。

表：PCL、PBAT和PLA性能對比 

PCL與PBAT共混改性，應(yīng)用于全降解薄膜領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景。其中，PCL能夠賦予這種共混改性薄膜較好的功能性，具體如下四個(gè)方面：

1). 提升熱封性能

PCL高結(jié)晶性，同時(shí)低熔點(diǎn)，能使薄膜在無需太高的活化溫度下，即可產(chǎn)生粘性，從而有利于提升薄膜材料的熱封性。這一良好特性有望使PCL在超市購物袋、環(huán)保包裝材料、保護(hù)膜基材等方面，作為熱封性功能層，得到廣泛應(yīng)用；

2). 挺性和韌性統(tǒng)一

PCL材料因具有獨(dú)特地形狀記憶功能，經(jīng)過多次彎折后，可以有效減少材料折痕的產(chǎn)生；

3).加工性能良好

PCL和PBAT共混使用，可顯著降低材料的加工溫度，減少能耗；

4). 降解性好

PCL不僅適用于家庭堆肥，還可適用于海水降解環(huán)境。

此外，PCL應(yīng)用于與PBAT共混體系中，還可以提高薄膜的透明性和耐低溫性能。