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可生物降解材料(三)——聚丁二酸丁二醇酯(PBS)

 柒国联军 2021-10-24

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生物降解材料研究院原创报道:
一、PBS材料简介

脂肪族二元酸与二元醇共聚酯[PBAT 、PBS、聚丁二酸⁃己二酸丁二酯(PBSA)]是一类可完全生物降解的高分子材料,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物是其典型代表。

聚丁二酸丁二醇酯( PBS )由于丁二酸(SA) 生物技术的蓬勃发展,专家预计聚丁二酸丁二醇酯PBS) 的生产将迎来迅猛增长。如同 PLA 一样,该脂肪族聚合物可以是 100%的生物材料,可以通过氢化 SA 来制造 1,4 丁二醇( BDO ) ,或直接通过发酵来制造 BDO。

二、PBS的性能分析

聚丁二酸丁二醇酯(PBS) 是由丁二酸和丁二醇经缩聚而得,与其他生物降解塑料相比,

①PBS 力学性能十分优异,接近 PP 和 ABS 塑料; 
②耐热性能好,热变形温度接近 100 ℃,改性后使用温度可超过 100 ℃,可用于制备冷热饮包装和餐盒,克服其他生物降解塑料耐热温度低的缺点; 
③加工性能非常好,可在现有塑料加工通用设备上进行各类成型加工,是目前降解塑料中加工性能最好的,同时可以共混大量碳酸钙、淀粉等填充物,得到价格低廉的制品。
④另外, PBS 只有在堆肥、水体等接触特定微生物条件下才发生降解,在正常储存和使用过程中性能非常稳定,其综合性能优异、性价比合理,具有良好的应用推广前景。

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三、国内外PBS生产企业及产能情况

全球能够产业化并且已经市场化生产 PBS 的国家有美国和日本日本昭和高分子公司美国Eastman 公司建有规模分别为 5 000吨/年 和 15 000 吨/年的生产装置。

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巴斯夫、帝斯曼工程塑料和三菱化工等化学公司正在投资这一科技领域的创新生物科技新兴企业,例如加拿大魁北克的 BioAmber 公司加拿大/美国圣地亚哥的 Genomatica 公司,以及摩洛哥/美国沃本的 Myriant 公司
PBS 及 PBSA 虽开发较早,但受其自身性能限制,PBS市场用量不及 PBAT,目前全球二元酸二元醇共聚酯的生产都以 PBAT 为主。相信 PBS 很快会像如今已经广泛应用的聚己二酸丁二醇酯二醇( PBAT) 那样做到大规模生产。这两种聚酯材质都已广泛用作淀粉或 PLA 的软化混合成分,且从“包袋市场”的增长中获得了最大收益。
我国 PBS 产业化进程也在积极推进中,2007 年,杭州鑫富药业公司采用中科院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心自主研发的 PBS 生产技术,建成 3000 吨/ 的 PBS 生产线;安徽安庆和兴化工公司采用清华大学技术,已建成万吨级的 PBS 生产线,终结了我国长期以来没有规模化 PBS 装置的历史,这也是目前世界上最大的生产装置。
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