从原材料上分类,生物降解塑料至少有以下几种: 1.聚己内酯(PCL) 这种塑料具有良好的生物降解性,熔点是62℃。分解它的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用。 2.聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物 以PBS(熔点为114℃)为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工业化生产水平。日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产,规模在千吨左右。 中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。目前中科院理化研究所正在筹建年产万吨的PBS生产线、广东金发公司建成了年产1000吨规模的生产线等。 3.聚乳酸(PLA) 美国Natureworks公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作,开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸,年生产能力已达1.4万吨。日本UNITIKA公司,研发和生产了许多种制品,其中帆布、托盘、餐具等在日本爱知世博会被广泛使用。 我国目前产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(规模5000千吨/年生产线),正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎集团等。 4.聚羟基烷酸酯(PHA) 目前国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。目前国内生产单位有宁波天安生物材料有限公司(规模2千吨/年),正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司、天津国韵生物科技有限公司等。 利用可再生资源得到的生物降解塑料,把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起,生产可降解性塑料的技术也已经研究成功。在欧美国家,淀粉和脂肪族聚酯的共混物被广泛用来生产垃圾袋等产品。国际上规模{zd0}、销售{zh0}的是意大利的Novamont公司,其商品名为Mater-bi,公司的产品在欧洲和美国有较大量的应用。 国内研究和生产的单位很多,其中产业化的单位有武汉华丽科技有限公司(规模8千吨/年)、浙江华发生态科技有限公司(8千吨/年)、浙江天禾生态科技有限公司(5千吨/年)、福建百事达生物材料有限公司(规模2千吨/年)、肇庆华芳降解塑料有限公司(规模5千吨/年)等。 5.脂肪族芳香族共聚酯 德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),其单体为:己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解塑料制品。 6.聚乙烯醇(PVA)类生物降解塑料 如意大利NOVMANT的MaterBi产品在上世纪90年代主要是在淀粉中加入PVA,它能吹膜,也能加工其它产品。聚乙烯醇类材料,需要经过一定的改性后方具有良好的生物降解性能,北京工商大学轻工业塑料加工应用研究所在这方面取得了一定成果。 7.二氧化碳共聚物 国外,最早研究二氧化碳共聚物的国家主要为日本和美国,但一直没有工业化生产。 国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术,已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置,产品主要应用在包装和医用材料上。中科院广州化学研究所陈立班博士开发的低分子量二氧化碳共聚物技术已在江苏泰兴开始投产,品种是低相对分子质量二氧化碳/环氧化合物共聚物,用来作为聚氨酯发泡材料的原材料,用于家用电器等的包装。河南天冠集团采用中山大学孟跃中教授的技术,已经建成中试规模的二氧化碳共聚物生产线,预计今年能中试生产。 其它如甲壳素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纤维素等均在研发之中。 8.聚-β-羟基丁酸酯(PHB) 从世界范围石,PHB及PHBV是公认的最有希望的生物降解塑料之一,也是正在开发的新产品。技术方的中试生产成本约40元人民币/公斤,工业化投产后产品的成本将会进一步降低,价格优势明显,尤其是技术方的生产工艺简单和设备简易,便 于推广并进行大规模生产。 光降解塑料:光降解塑料分为共聚型和添加型两类,前者是用一氧化碳或含碳单体与乙烯或其他烯烃单体合成的共聚物组成的塑料。由于聚合物链上含有碳基等发色基团和弱键,易于进行光降解。后者是在通用的塑料基材中加入如二苯甲酮、对苯醌等光敏剂后制得,制造技术简单。光敏剂能吸收300nm波长的光线,与相邻的分子发生脱氢反应,将能量转给聚合物分子,引发光降解反应,使分子量下降。 光降解塑料配方的主要成分 光降解塑料配方中所含组分主要为光降解剂和光降解树脂两大类。 (1)光降解剂——光敏剂 光敏剂是一类可以促进或引发聚合物发生光降解反应的物质。常用的光降解剂为羰基化物和有机金属化合物两类。 其中,对于有机金属化合物类光敏剂,此类光敏剂的光降解效果好于碳基化合物类,其中过渡金属的光降解效果依次为:Co>Mo>Cu>Fe>V。 (2)光降解聚合物 主要是大分子链上含有羰基或双键的一类聚合物。 (3)光降解调节剂 主要目的是调节光降解塑料的诱导期长短,似适应不同场合的需要。 光降解调节剂的作用机理为分解氢过氧化物,阻止降解发生,当其使用完毕后,降解开始发生。 常用的光降解调节剂为抗氧剂,如抗氧剂1010、抗氧剂264等。 |