Page 53 - 《橡塑技术与装备》2022年10期
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综述与专论                                                          袁大辉 等·可降解塑料现状及前景展望


                    国外 PCL 生产企业主要有柏斯托、巴斯夫、大                       性和抗冲击性。此外 PBAT 能够被微生物降解为 CO 2
                赛璐、陶氏化学及美国 Union  carbide  corporatio             和 H 2 O，是优良的生物降解材料。
                n(UCC)  公司等。柏斯托公司是最大的 ε- 己内酯生产                        国内 PBAT 技术研究的领先机构主要有中科院理
                企业，总生产能力 40~60  kt/a。目前全球聚己内酯的                    化技术研究所、中科院化学研究所、清华大学、新疆
                产能约为 52  kt/a，主要分布在欧美日等国。国内 PCL                   蓝山屯河聚酯有限公司等。
                产业尚属于起步阶段，产品主要依赖进口，主要进口                               国外开发的全生物降解脂肪族聚酯合成技术生物
                商为瑞典 Perstorp 公司、美国苏威公司和日本大赛璐                     安全性低，针对该技术痛点，中科院理化技术研究所
                株式会社。                                             自主研发出了成本低、力学性能及生物安全性能双高
                1.2.2 二氧化碳聚合物 ( PPC)                              的全生物降解聚酯 PBAT，形成了具有自主知识产权
                    二氧化碳聚合物 (  PPC) 是一种无毒、透明的全降                   的 PBAT 生产工艺包及成套生产与专利技术，已授权
                解塑料。外观与聚乙烯塑料相似，弹性良好，可在土                           杭州鑫富药业等相关企业进行生产，产品性能优良，
                壤中短时间完全降解，并直接被植物吸收利用。二氧                           可替代通用不易降解型塑料制品，从而缓解塑料废弃
                化碳聚合物的原料可以来自空气中的 CO 2 ，将有利于                       物对环境造成的污染，
                缓解温室效应。                                               中科院化学研究所通过不断地技术整合、工艺设
                    内蒙古蒙西集团公司和中国海洋石油总公司分别                         计与结构优化，也已拥有了稳定的 PBAT 合成工艺技
                建成了年产 3  kt  的二氧化碳 / 环氧丙烷共聚物装置，                   术，且通过了中国塑料加工工业协会与全国农业技术
                主要产品为 PPC。PPC 的玻璃化转变温度为 35  ℃，                    推广中心组织的完全生物降解农膜农田试验。
                产品为不结晶的聚合物，是消耗 CO 2 的绿色环保工程。                          与 PBS 相比较，PBAT 在机械性能、生产成本及
                河南天冠集团已经建成中试规模的二氧化碳共聚物生                           生产原材料易得性等方面优势明显，是更加适合于农
                产线。中国科学院长春应用化学研究所研发的二氧化                           膜领域的生物可降解塑料，近年来已成为国内外应用
                碳基生物降解塑料技术，目前产能为 50 kt/a。吉林博                      最多的非生物基降解塑料，发展潜力巨大。国内已逐
                大东方新材料有限公司于 2018  年在吉林化学工业循环                      渐在新疆及云南等地开展降解塑料农膜的试验工作。
                经济示范园区启动 300 kt/a  的工业化项目，采用该二                    1.2.5 聚乙醇酸 (PGA)
                氧化碳基降解塑料制备的农膜，农田试验效果优良                    ［4］ 。       与上述几种可降解塑料相比，聚乙醇酸（PGA）
                1.2.3 聚乙烯醇 ( PVA)                                 的产业成熟度最低。PGA 的生产工艺有一步法（直接
                    聚乙烯醇（PVA）   是一种高阻隔性可降解的高分                     缩聚法）和两步法（开环聚合法）两种。所采用的原
                子材料，可完全降解为 CO 2 和 H 2 O，是名符其实的绿                   料乙醇酸甲酯可由煤制乙二醇工艺路线前段生成的草
                色环保材料。采用 PVA  制成的薄膜透明度高，透光率                       酸二甲酯不完全加氢获取，总体原料供应充足，成本
                高达 90% 以上，且柔软无静电，表面无需任何处理就                        较低，未来前景看好。但目前草酸二甲酯不完全加氢
                可印刷出牢固鲜明的图案。                                      技术及制备高纯度乙交酯的技术门槛较高                 ［7］ ，国内仅
                    国外主要的 PVA 生产厂商有日本可乐丽株式会社                      少数几家企业掌握该技术，同时产品收率也有待提高。
                和日本合成化学工业株式会社等，中国 PVA 生产企业                        另外，该工艺需要严格控温，物料的高黏性极易造成
                主要有：皖维高新、中国石化、内蒙双欣及宁夏大地等。                         堵塞，致使相关设备的开发面临很大挑战。
                    经过多年发展，我国 PVA 行业逐渐向技术领先、                          受技术壁垒高与市场规模小等不利因素影响，前
                产业链完整、研发优势突出、市场容量大、低成本及                           些年国内 PGA 产业化停滞不前。在 “ 十四五 ” 新政下，
                经济效益好的优势企业不断集中，竞争力弱的企业陆                           PGA 作为一种全生物降解塑料，需求将进入快速增长
                续退出行业。                                            期，产业化发展也蓄势待发。为加快推动 PGA 产品的
                1.2.4 聚己二酸丁二醇酯 / 对苯二甲酸                            研发与应用，降本增效，拓展市场应用领域，中石化、
                丁二醇酯（PBAT）                                        国家能源集团、神华榆林能源化工及上海浦景化工等
                    甲酸丁二醇酯（PBAT）是脂肪族和芳香族的共                        企业，开展强强合作，整合优化资源，共同加快推动
                聚物，兼具脂肪族聚酯的优异降解性能与芳香族聚酯                           了产业化进程，为我国可降解塑料产业的高质量发展
                的良好力学性能，同时也展现出优异的延展性、耐热                           做出了贡献。相信，在中石化和国家能源集团两大巨


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                2022     第   48 卷                                                                       ·3·
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