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编号:629897
生物可降解共聚酯PBS的合成、结构性能及应用研究进展
http://www.100md.com 2022年11月8日 化工与医药工程 2022年第5期
丁二醇,对苯二甲,链段,1PBST的合成工艺,2PBST的结构和性能,3PBST的应用,4PBST未来发展
     祝桂香,叶文亮

    (1.中石化(北京)化工研究院股份有限公司,北京 100013;2.中国石化海南炼油化工有限公司,海南 儋州 571700)

    近年来,开发生物可降解的合成高分子替代传统的不可降解的通用塑料,成为未来从根本上解决白色污染,减少碳排放,合理有效利用生物质和化石资源,改善生态环境,让高分子材料更广泛合理为人类服务的最有效解决方案。其中脂肪族聚酯是最重要的生物可降解高分子材料,但是因为其结构因素的限制,材料的热性能和力学性能难以满足各方面的使用需求。因此,在高分子主链或侧链上,适当引入芳香族链段,制备脂肪芳香共聚酯,在可以控制的生物降解能力下,有效改善物理性能,是一条行之有效的解决方案[1]。

    脂肪芳香共聚酯的制备,可以通过二元酸(或酯衍生物)与二元醇酯化或酯交换生成各自的酯化物,经过真空缩聚制备生成共聚酯[2-6]。也可以通过将各自的聚合物进行熔融共混,通过酯交换方式制备生成共聚酯[7]。还有一类针对回收的芳香族聚酯PET或PBT 等与脂肪族聚酯的齐聚物进行酯交换反应,制备生物降解的脂肪芳香共聚酯产物[8-12]。无论是哪种聚合方式制备的脂肪芳香共聚酯,要具备一定的生物降解能力,都需要控制芳香族均聚序列链段的长度。脂肪芳香共聚酯的生物降解能力与组成、序列分布、结晶度、晶体结构及熔融温度等有很大影响。

    目前,以1,6-己二酸(AA)和对苯二甲酸(PTA)为二元酸单体,分别与1,4-丁二醇(BDO)酯化,两个酯化产物混合到一起进行预缩聚和终缩聚,最终生成聚(对苯二甲酸-己二酸-丁二醇)酯(PBAT),当PTA 在二酸的摩尔含量小于50%时,PBAT 具有很好的生物降解性能。当PBAT 的摩尔含量为45%~50%时,PBAT 的力学性能与LDPE 相似,非常适宜作为薄膜材料使用,该产品也被广泛商业化生产,最早大规模商业化的是德国BASF 公司的Ecoflex?产品,其产能达到了7.4×104t / a。随着近年来国内聚酯工艺技术和设备制造技术的突破,PBAT 的制造规模不断扩大,目前我国PBAT 的生产能力超过5×105t / a,在建和拟建的PBAT 生产能力达到千万吨/年,生产能力的扩大,有望在一定程度上降低PBAT 的市场价格。

    随着PBAT 的产能扩大和产品大规模投放,其所暴露的性能缺陷也日益显现。与传统PE 塑料制品相比,PBAT 的屈服强度和耐穿刺性能还有待提高 ......

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