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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,白色塑料袋及泡沫餐盒等造成“白色污染”,其不可降解性使得环境受到污染,生态平衡遭到破坏,从根本上解决这一难题就是生产可降解材料。生物降解高分子材料是未来的发展趋势之一。
目前,已经商品化
的生物降解材料主要有聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乙内酯(PCL)、聚碳酸亚丙酯(PPC)等,这些产物主要是脂肪族聚酯和聚碳酸酯类产品,它们在细菌和微生物的存在下可完全生物降解,降解产物为二氧化碳和水,但是因为这些产物大多受单体原料和制备工艺的影响,产品价格较昂贵,且力学和热性能都不太理想,还无法单独作为通用塑料的替代品使用,对其改性以满足使用要求仍需要一定的时间。
脂肪-芳香共聚酯主要指脂肪族聚酯与芳香族聚酯的共聚酯,其共聚产物兼具了脂肪族聚酯的柔韧性和芳香族聚酯的高强度及耐热性,是一类性能优异的可生物降解材料。
据了解,北京化工研究院在2004~2006年间已针对乙二酸、丁二醇和对苯二甲酸二甲酯的共聚体系成功展开了小试研究。据该项目科研人员祝桂香博士介绍,目前已经在0.5L玻璃釜、2.5L不锈钢聚合釜和80L间歇聚合装置上成功进行了聚合试验,并制备了相应的聚合产品,对所得聚合产品开展了相应的加工性能研究(吹膜、挤出涂覆和注塑性能探索),制备了一定的降解产品(见下图)。
专家认为,北京化工学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,具有很好的应用价值,可广泛应用于地膜、垃圾袋、购物袋、纸涂层、食品包装、编织网等许多领域。
但是由于脂肪-芳香族共聚酯价格较高,因此国内需求量较大的可降解农膜、包装和日用一次性消费品,仍然没有实现产业化。
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。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。
（发布：谢文斐）
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