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年需求增长20%的千亿元产业,带你读懂生物可降解塑料

发布日期:2019-12-16 09:01:55      评论(0)】  点赞(0)】 【关闭】
摘要:年需求增长20%的千亿元产业,带你读懂生物可降解塑料

生物可降解塑料

解决白色污染的有效途径

利用农林废弃物等为原料

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自然界作用下快速、无危害的回归自然

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千亿元规模的新主导产业

 

生物可降解材料

由于环保、资源节约特点和广泛应用

逐步成为千亿元规模的新主导产业

全球需求量递增速度为20%左右

可降解材料品种主要包括以下几种

1

1,PBS/PBAT

PBS/PBAT的合成方法有直接酯化法、酯交换法和扩链反应。直接酯化法是工业上应用最广的生产方法,首先在较低的温度下将丁二酸与过量的丁二醇进行酯化反应,然后在高温、高真空以及催化剂的作用下缩聚得到PBS。开发高效的催化剂、提高分子量、减少副反应是直接酯化方法的重要研究内容。酯交换法使用丁二酸二甲酯与等量的丁二醇在高温、高真空以及催化剂的作用下,进行酯交换反应并脱除甲醇。扩链反应则是为了进一步提高产物的分子量,使扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应。


2

2,聚乳酸(PLA)

聚乳酸又称聚丙交酯,其原料为乳酸或其衍生物乳酸酯。乳酸的聚合可分为两种:直接合成法和间接合成法。直接合成法也称一步法,由乳酸直接脱水缩合,但目前还没有可靠的工艺制备高分子量的聚乳酸产品。目前实现了规模生产的聚乳酸工艺都是间接法,即丙交酯开环聚合首先,乳酸分子间发生酯化反应合成乳酸寡聚体,然后高温裂解得到丙交酯;第二步是丙交酯在一定条件下开环聚合得到聚乳酸。间接法得到的聚乳酸分子量高、分子量分布窄、生产工艺易控制,是工业上常用的生产方法。


3

3,聚羟基烷酸酯(PHA)

PHA是聚羟基脂肪酸酯类材料的总称,大多数单体是链长为3~14个碳原子的3-羟基脂肪酸,侧链是高度可变的饱和或不饱和、支链或直链、脂肪族或芳香族的基团。PHA可以是同一种脂肪酸的均聚物,也可以是不同脂肪酸的共聚物。目前产业化品种已有4代第一代产品的典型代表为均聚物聚3-羟基丁酸酯(PHB)。该材料脆性大,很难大规模应用。为了改善加工性能,人们又研发了第二代产品聚3-羟基丁酸酯/3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)。第三代产品3-羟基丁酸酯/3-羟基己酸酯共聚物(PHBHHx)。第四代产品聚3-羟基丁酸酯/4-羟基丁酸酯共聚物(P34HB)。


我国PHA 研究方面介入较早,目前处于世界先进水平。目前PHA生产的最大问题是生产成本高,严重影响了其推广和应用。近年来清华大学海水培养免消毒PHA生产技术取得了积极进展,并和中化集团签署了产业化示范协议,据报道该技术可以大幅降低PHA的生产成本。

4

 二氧化碳共聚物脂肪族聚碳酸酯(PPC)

以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下,被活化到较高的程度时,与环氧化物发生共聚反应,生成脂肪族聚碳酸酯(PPC),经过后处理,就得到二氧化碳树脂材料二氧化碳共聚物具有柔性的分子链,容易通过改变其化学结构来调整其性能;较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解,但也可以通过一定的措施加以控制:对氧和其它气体有很低的透过性。


国外最早研究PPC的是日本和美国,但一直没有实现工业化生产。我国于1985 年由国家自然科学基金开始立项研究,目前主要研究单位有长春应用化学研究所,中科院广州化学研究所,中山大学等。


生物可降解材料用品应用于生活各个方面

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禁塑

全社会的环境保卫战

不要让后代和地球为我们的行为买单


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