聚丁二酸酯(PBS)是由丁二酸和经缩合聚合合成而得,密度1.26g/cm,熔点 114℃,根据分子量的高低和分子量分布的不同,结晶度在 30-45%之间。树脂呈乳白色,无嗅无味,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解聚合物材料。
同样的,PBS 的生产成本和物理性能受其制造工艺的影响非常大。目前主要有两种方法进行 PBS 的生产:其一为扩链法,主要分酯化,缩聚和扩链三个步骤,使用这种方法生产 PBS 在扩链的过程中,需要与扩链剂(如二异)反应,这类扩链剂多数是对人体有害的,所以以扩链法生产的 PBS 不适用于需要符合卫生要求的用途。其二为一步法,在聚合作用催化剂的作用下,将(BDO)与丁二酸缩聚,直接生产高分子量的 PBS。这种方法对工艺控制的要求较高。
PBS 的性能指标介于聚乙烯和聚之间,产品的主要技术指标以鑫富药业的PBS 为例,检测标准采用 GB/T1040-92。
在生物降解性方面,根据 ISO14855 检测金发科技的降解塑料产品,在可控堆肥条件下,6 周后塑料需氧生物降解性测定的降解率>60%,8 周基本可以完全降解。而在常规室温储存条件下(23°C,50%相对湿度):在 15 个月内,拉伸性能保持在 95%左右(纵横向差异不大),2 年后性能衰减为初始的 85%。
随着完全可生物降解塑料 PLA,PBS,PCL,PHB 等脂肪族聚酯逐渐由研发转向产业化,在和企业的共同努力下,国际降解塑料的发展进入了第二个循环,即由政策扶持产业发展,公司通过工艺改进和规模优势降低成本,在适当的时机引导需求,使企业盈利后能够再次进行工艺改进和扩大规模降低成本。
在第二次循环中,美国 CargillDow 公司,德国 BASF 公司等公司逐渐脱颖而出。美国CargillDow公司是目前世界上生物降解塑料产业化生产规模公司,主要生产聚乳酸系列的生物降解塑料。公司借助美国丰富的玉米及其副产品供应和 DOW公司的研发团队,现已建成14万吨/年规模的生产能力,并已经将成本控制在2000 美元/吨的水平。德国 BASF 公司凭借其在塑料领域强大的科研实力和影响力,在完全生物降解塑料方面也已经进入规划化生产的阶段,其推出 PBAT 生物降解塑料,产能已超过 2 万吨/年,并计划在今明两年扩产至 8 万吨/年的规模。昭和高分子公司的化学合成脂肪族聚酯(PBS)产业化规模将达到 10 万吨/年。
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