近二十年来,脂肪族聚酯是研究最多的可完全降解聚合物材料,这类材料易被自然界的多种微生物或动、植物体内的酶分解、代谢,最终转化为二氧化碳和水,安全无毒,具有生物相容性和可吸收性,是多功能的高新技术材料,也是从根本上解决塑料污染问题的有效途径之一。
可降解塑料既可以用生物原料生产,也可以来自于石化或煤化工原料。由生物质制得的可降解材料主要有聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等;由煤/石油等化石能源制得的可降解材料主要有二元酸二元醇共聚酯系列(包括PBS、PBAT)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)等。PLA和PBAT/PBS作为目前产业化水平最高的两类降解材料,已宣布在建及拟建的项目产能均已超200万吨。在全球限塑/禁塑的大环境下,面对千万吨级规模的潜在替代市场,可降解塑料行业还有一定的发展空间。
可降解塑料大家庭
由煤/石油等化石能源制得的可降解材料,可降解材料二元酸二元醇共聚酯系列:
PBS(聚丁二酸丁二醇酯)
PBSA(聚丁二酸/己二酸丁二醇酯)
PBST(聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯)
PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯)
具有发展前景的生物降解塑料之一
PBS的化学名称为聚丁二酸丁二醇酯,作为生物降解塑料脂肪族二元酸二元醇聚酯的一种,其材料性能完全达到通用塑料水平。
优点:
相对较高的熔点
优异的力学性能
加工性能好
用途广泛
产品应用
包装材料
PBS可降解包装材料用于垃圾袋、食品袋、各种瓶子和标签等,以及电子产品、化妆品、保健品等的降解包装材料,还有一次性包装用品、餐具等领域。
农林业用品
农林业中常用的是各种地膜、农药和肥料用的缓释性包覆材料、播种包衣等
纺织/医用
以PBS为原料制造专用的复合纤维材料;医用制品中的各种人造材料,如人造软骨、缝合线、支架等也可使用PBS。
PBS不同合成路径介绍
PBS制备工艺方法的分为两个大类:
一、国外以巴斯夫为代表的偶联(扩链)法(二步法)。
二、国内聚友的酯化-熔融缩聚法(一步法)
根据原料的不同有以下几个路线
1、SA法:丁二酸(SA)和1.4-丁二醇(BDO)直接酯化、缩聚、增粘法制备PBS。
2、SAN法:丁二酸酐(SAN)和1.4-丁二醇(BDO)开环酯化、缩聚、增粘法制备PBS。
3、DMS法:丁二酸二甲酯和1,4-丁二醇(BDO)酯交换、缩聚和增粘法制备PBS。
产品对比分析
(来源:BDO研究院)