





生物降解塑料是指在自然界条件下,可以被微生物降解的塑料。在可生物降解塑料中,PBS产能是继PBAT之后的一种材料。PBS中文名为聚丁二酸丁2醇酯,属于聚酯的一种。PBS通过几种材料聚合合成而得白色颗粒,无嗅无味,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解聚合物材料。随着能源不断过度消耗,国内外面临着严峻的资源短缺,PBS类降解材料由于其生物可降解性和经济性,已经成为国内外材料研究的热点。

PBS可完全生物降解塑料
为净化环境,消除塑料废弃物,治理“白色污染”,人们曾采用填埋、焚烧、高温降解、再生利用等办法来缓解环境污染,但无论何种办法,除了自身方法存在缺陷外,还总有20%左右的制品无法回收,得不到处理。因此开发和生产能够生物降解的塑料,是解决“塑料垃圾”,治理“白色污染”的根本所在。大量研究表明,利用微生物发酵法和化学合成法合成脂肪族聚酯,是解决此问题的有效途径。微生物发酵法虽可合成一些脂肪族聚酯,但因制备条件苛刻、工艺复杂,价格太高,难以作为通用材料推广。化学合成法则成本较低,而且可以进行分子设计,是推向市场的更为有效方法。
本项目采用脂肪族二元醇酸为原料,通过缩合聚合法PBS,该技术具有如下特点:
1. 采用催化体系,分步进行控制,直接合成高分子量的脂肪族二元醇酸聚酯;
2. 缩短了反应时间、简化了合成工艺,降低了成本;
3. 利用聚酯与淀粉及无机粉体的复合技术,使复合材料具有良好的加工性能;
4. 性能完全达到通用塑料水平,而且可以完全生物降解;
5. 具有自主知识产权,申请了四项,其中二项巳经***。
目前在生物基材料中,发展快的是生物基塑料。这种***发展潜力的材料可望在许多应用领域替代传统聚合物。
性能:接近通用塑料
综合性能不及传统石油基塑料是人们对生物基塑料的普遍印象,也是除价格因素外推广生物基塑料的拦路虎。但随着技术的进步,PHA产品性能目前已经接近通用塑料,获得了欧洲一些厂商的认可,生产商等对第四代PHA产品表现出了浓厚的兴趣。
PHA是聚羟基脂肪酸酯类材料的总称,目前产业化品种已有四代。代产品的典型代表为均聚物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PHBV、第三代产品PHBHHx以及第四代产品P34HB。
原料:上百种可供选择
清华大学、长江学者陈国强接受本报记者采访时表示,PHA以可再生生物质为原料,由微生物直接合成,可生物降解,它已经与PLA(聚乳酸)并列为完全生物降解材料的热门研究课题。
他说,与大家熟知的PLA等生物基材料相比,PHA的显著优点是能通过结构调节使终产品适用于不同的应用领域,而支撑这种优点的就是其单体的多样性。
国内外研究证明,生物合成PHA新材料的潜力几乎是的。据陈国强介绍,在2000年时人们就已发现了超过150种的PHA单体。单体结构变化以及共聚物中不同单体比例的不同,给PHA结构变化带来了可能。结构的多元化,又带来了性能的多样化。
PHA可以坚硬如硬塑料,也可以柔软如弹性体,可以制成吹膜级、压片级、吹瓶级、发泡级以及弹性体级的产品。通过调整单体配比,PHA产品性能可以横跨纤维、塑料、橡胶、热熔胶等不同范畴,加上PHA兼具良好的生物相容性,其应用领域已不局限在单一的塑料制品,还可以在缓释剂、生化滤膜、缓释长效载体以及骨钉、***缝合线、***填充材料方面大显身手。
