生物聚合物有聚乳酸（PLA）、聚乙交酯（PGA）、PLA-PGA共聚物、聚己内酯（PCL）、聚羟基烷基酸酯（PHA）、聚羟基戊酸酯（PHBV）和淀粉基树脂等，由于其与石化基热塑性塑料无关^[64]，是绿色材料，因而引起了市场的关注。由于成本高达$2200/kg，因此，生物材料微孔泡沫的主要目标是节省材料，其韧性和保温性能在未来医药行业的发展中十分重要。

生物聚合物一般需要一些特殊的成型条件，但比很多聚合物的温和。大多数生物聚合物都是热敏性和切敏性的。水解稳定性必须控制，不能超过加工极限。生物聚合物和传统聚合物之间的差异很微妙，因此产品设计、模具设计和加工设备改造时必须考虑其变化。加工窗口窄给加工带来更大的挑战。例如，PHBV的熔点大约为154℃，其在182℃分解。加热装置或剪切在生物聚合物中产生的过多热量会使其中产生凝胶、黑点或泛黄。加工生物聚合物时主要需要考虑下述问题^[64，65]：

1）熔体温度必须严格控制，成型温度精度应控制在±2℃的范围内。

2）塑化（螺杆转速和背压）和注射（注射线速度控制的剪切速率）时的螺杆剪切速率很重要。螺杆转速大约为50～200r/min，具体极限值取决于螺杆直径。注射速度一般在0.012～0.05m/s之间。低剪切力螺杆比较适合生物聚合物的加工，如PVC-R螺杆，PET螺杆也已成功用于PLA的加工。

3）聚合物在机筒内的停留时间需要限制在生物聚合物所对应的范围内，注射量一般是机筒体积的30%～80%。

4）生物聚合物必须适当干燥，因为其吸湿，对水分敏感。否则，其相对分子质量和熔体黏度就会下降，产生溢料和脆性注塑件的概率就会增大。PLA和PHA都是聚酯，干燥要求与PET和PBT一样，也就是说比ABS、PA或PC更加严格。

5）加料口的温度大约为21℃，建议的成型温度为188～210℃，背压为0.35～0.69MPa，计量段温度为188～204℃。

6）模具温度为24℃，注塑件收缩率为0.4%。模具温度应该在24℃左右，用水冷却，避免积垢。但是如果需要加快结晶，模具温度可以在49～60℃之间。

7）大多数生物聚合物都是半结晶性材料，尽管其熔融温度比较低，但其往往结晶缓慢或在模具中定型。成核技术有助于缩短成型周期，提高注塑件的耐热性。

8）含有大量非结晶性再加工材料的生物聚合物在加工过程中往往会粘到金属表面上，添加脱模剂有助于减小材料粘到模具金属表面上的概率。

9）建议流道尺寸最小化以降低材料成本，这对昂贵的医用生物聚合物来说尤其重要。

10）PLA保有的热量多，需要的冷却时间比较长。

11）注射成型PLA薄壁件时长距离流动性差。提高注射压力只能增大剪切力，可能导致停机，使材料变脆。但添加气体可以降低黏度，使成型比未发泡时更为容易。(www.daowen.com)

12）模具必须防腐，耐PLA的酸性，因为注射成型装置上往往产生酸残留物的积垢。

13）喷嘴阀需要特别设计；螺槽剪切力要低，热分布要均匀，降低PLA对温度的超敏感性。

14）目前的生物聚合物设计加工起来更容易，主要通过增大结晶和分解之间的温度差来拓宽加工窗口。

15）如果将生物聚合物曝置于大气中，5min内就能吸收足够的水分，失去了干燥的作用。但是，如果干燥温度太高，材料就会变软，在干燥料斗中结块。

16）生物聚合物在70℃时干燥5h，水分含量（质量分数）从2400ppm^[1]降至250ppm，成型时应该降低至400ppm以下，最佳水分含量应该小于100ppm。

17）为防止过分降解，生产结束时要用PE-LD清洗机筒，将淀粉基材料从机筒中清出。

18）注射成型半结晶性生物聚合物比常用半结晶性树脂慢50%。

19）最小浇口尺寸为1mm，满圆形，厚度为注塑件的80%。

20）大多数注塑件需要的锁模力为3～5t/in^2[2]。

21）PHBV是一种生物聚酯，是由细菌发酵植物淀粉做成的，属于PHA系列聚酯。PHBV符合欧洲食品安全要求，还得到纽约生物降解产品协会（BPI）的批准用于堆肥。其水分含量应该干燥到250ppm，熔融温度为170～175℃，加料口温度低于135℃，适配器温度为161℃。PHBV的收缩率与PLA相当。

生物聚合物市场发展迅速，包括薄膜、片材、硬质包装、一次性刃具、医疗器械和消费品等市场。PHA的主要应用是农业制品，因为其在水和油中可以生物降解。PHA的另一个目标市场是硬质制品，代替ABS（如手机和PDA）和用于办公设备（如打印机）。PLA生物聚合物可以用来代替GPPS、PS-HI和ABS，在某些日用消费品上甚至可以替代PET和PP。PLA的收缩率与苯乙烯一样，可用同种类模具进行注射成型。PLA还可用于水和饮料用的注拉吹成型瓶。其他产品有牙科产品、玩具、工具、办公用品、包装材料、大杯、勺、圆盘、三明治碟、飞碟、饮料棒等。

然而，不管是合成的还是天然的生物聚合物，其可发泡性一般都很差，得不到泡孔，这是因为其流变性能、热稳定性、溶解度都很差，普通发泡剂的扩散速率不合适，定型机制不充分。大分子设计是改善材料可发泡性的一种方式。例如，在合成聚合物的线形分子上诱发支化可以拓宽相对分子质量分布，改善材料的基本性能——应变诱导硬化性能，使聚合物能够承受泡孔长大后期的拉伸力。有几种改进方法都已用来提高不同的合成和天然的生物降解聚合物可发泡性^[65]。Marrazzo等人^[65]将这些方法用于PCL批处理和挤出发泡进行系统研究。生物聚合物注射成型可参考这些结果，下面作进一步讨论。