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北京化工研究院全生物降解共聚酯研究项目通过

  近半个世纪以来,随着塑料用途的不断扩大和消费量的日益增长,塑料制品的废弃物也与日俱增,其不可降解性使得环境受到污染,生态平衡遭到破坏,严重阻碍了社会经济的可持续发展。因此,开发可降解塑料成为世界各国竞相角逐的热点。20世纪90年代,国外一些公司开发出新一代全生物降解塑料——脂肪/芳香族共聚酯,可以用于地膜、垃圾袋、购物袋、纸涂层、食品包装、编织网等许多领域,在降解塑料中脱颖而出,并实现工业化生产。我国也从上世纪80年代中期开始可降解塑料的研究工作,并在医用材料和高附加值的包装材料方面实现可降解,但由于目前所开发的降解塑料多是采用脂肪族聚酯,其机械性能较差,而国外的脂肪/芳香族共聚酯价格较高,因此为了实现国内需求量较大的可降解农膜、包装和日用一次性消费品的产业化,急需开发一种新的全生物降解共聚酯。

  据预测,在2010年前,世界生物降解塑料的市场需求每年增加30%,将达到130万吨左右。2005年,我国难以回收利用的塑料废弃物达到400万吨,若其中有一半采用可降解塑料替代,则每年的需求量将达到200万吨。随着我国经济的持续发展和人们生活水平的提高,对于可降解塑料的需求量还将会逐年持续增长。因此,全生物降解脂肪—芳香族共聚酯具有极为广阔的应用前景。

  下一步,北京化工研究院将采用生物法原料为反应单体,既可以大大降低聚酯制备成本,又符合生物基材料补充石油基材料的发展趋势。同时,为推进终端产品的开发,北京化工研究院还将与上海石化进一步合作,建立中试装置,加速全生物降解聚酯的实用化进程。

  2005年,北京化工研究院承担了“全生物降解共聚酯的小试及结构研究”项目。该项目是中国石油化工股份有限公司的基础前瞻性项目之一,也是北京化工研究院“十一五”规划要求有所突破的亮点项目之一。

  在不到两年的时间里,北京化工研究院领导亲自主持,项目组团结协作,从催化剂的筛选、聚酯合成、聚酯产品性能评价到产品加工应用进行了大量的探索工作,于2006年底提前半年完成了合同规定的各项任务,研制开发出全生物降解脂肪—芳香族共聚酯,申请4项中外专利,并与上海石化合作,进行了80升釜批量试制,开发出部分吹膜、注塑实用产品,为该项目的进一步放大奠定了坚实的基础。

  专家认为,北京化工研究院研制的全生物降解脂肪—芳香族共聚酯,采用金属化合物作为复合催化剂,提高了催化剂性能,加快了反应速度,提高了聚合物的分子量。该聚酯不仅具有脂肪族聚酯良好的生物降解性,而且具备芳香族聚酯良好的力学性能及热稳定性,产品达到合同各项指标要求,具有很好的应用价值。所研制的全生物降解共聚酯不仅自身性能优异,可作为低密度聚乙烯的互补产品大范围推广使用,而且可作为其他可降解材料,如淀粉、聚乳酸的增韧改性剂。同时,该共聚酯与低密度聚乙烯的物理和加工性能相近,可在传统的聚乙烯加工设备上进行加工,聚酯合成可在现有的PET或PBT合成装置上改造即可实现,这也为聚酯行业的非纤化探索了一条可行之路,其原料成本具有很大的下降空间。

  慧聪网塑料讯:由北京化工研究院承担的“全生物降解共聚酯的小试及结构研究”项目通过中国石化科技开发部主持的验收。有关专家指出,这个项目不仅开辟了国内可降解塑料研制新领域,而且也会对中国石化绿色环保材料领域的开发起到积极推动作用。