隨著全球限塑、禁塑法規(guī)的日益嚴(yán)格，一次性塑料制品的使用受到極大的限制。可降解塑料被認(rèn)為是解決一次性塑料廢棄物污染問(wèn)題的有效途徑之一，也是國(guó)家新材料戰(zhàn)略發(fā)展的重點(diǎn)，可降解材料的發(fā)展也對(duì)我國(guó)綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施具有重大意義。
01、PBS的特點(diǎn)
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一種脂肪族聚酯類生物降解塑料，可完全生物降解，具有良好的耐熱和機(jī)械加工性能以及優(yōu)良的生物相容性，與傳統(tǒng)的聚丙烯性能相近，并且可以通過(guò)分子鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)控其功能，是一類具有很大開(kāi)發(fā)潛力的生物可降解高分子材料，并且其完全降解后的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，對(duì)實(shí)際應(yīng)用和環(huán)境保護(hù)都具有十分重要的意義。可廣泛用于包裝、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜等領(lǐng)域，未來(lái)發(fā)展前景廣闊。
02、PBS的研究現(xiàn)狀
是什么?
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作為一種重要的生物可降解聚合物，是由脂肪族二元醇1,4-丁二醇(BDO)和脂肪族二元酸1,4-丁二酸(SA)經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得，是一種可完全生物降解的新興高分子材料。
誰(shuí)在做?
PBS和其他脂肪族共聚酯的合成工作是由Carothers等在1931年開(kāi)創(chuàng)的，但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件所限，所合成的PBS分子量小于5000，并且力學(xué)性能一般，所以并沒(méi)有得到相應(yīng)的關(guān)注。直到20世紀(jì)90年代，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的高分子量PBS才被生產(chǎn)出來(lái)，最早在1993年，由日本昭和公司創(chuàng)建了具有高相對(duì)分子質(zhì)量的PBS生產(chǎn)線，其年產(chǎn)量可達(dá)3000噸。目前，國(guó)外PBS系列技術(shù)提供方主要有德國(guó)巴斯夫、日本三菱、昭和等公司，國(guó)內(nèi)中科院理化技術(shù)研究所、清華大學(xué)、金發(fā)科技、中國(guó)石化、恒力石化等相繼開(kāi)發(fā)出了PBS類聚酯的新技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
03、中國(guó)石油PBS研究進(jìn)展
中國(guó)石油石油化工研究院自2021年初開(kāi)始進(jìn)行PBS生物降解材料的研究開(kāi)發(fā)工作，在完成新型直接酯化、連續(xù)縮聚復(fù)合催化體系研究的基礎(chǔ)上，在自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的生物降解材料縮聚評(píng)價(jià)裝置上開(kāi)展了酯化-縮聚聚合工藝攻關(guān)，成功合成了低熔指PBS生物降解材料產(chǎn)品，主要產(chǎn)品指標(biāo)可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相媲美。
從電鏡結(jié)果可以看出，石化院開(kāi)發(fā)的PBS產(chǎn)品具有異向的卷曲結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出較好的抗撕裂性能。
PBS的偏光掃描鏡結(jié)果體現(xiàn)了產(chǎn)品具有成核密度高，晶粒尺寸小的特點(diǎn)，表現(xiàn)出具有較高的熱變形溫度。
石化院加快布局新材料研發(fā)
2021年5月18日石化院新材料研究所正式成立，圍繞圍繞電子信息、新能源、健康環(huán)保、高端裝備制造等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)所需的高端化工材料，打造高端聚烯烴、可生物降解材料、工程塑料三條產(chǎn)業(yè)鏈，相關(guān)研究工作已全面啟動(dòng)。
