聚乙醇酸生产工艺性能特点和下游应用,看这一篇就够了!

聚乙醇酸,又称聚羟基乙酸,是一种单元碳数最少、具有可完全分解的酯结构、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。PGA也是一种热塑性脂肪族聚酯,玻璃化转变温度温度为40℃,熔融温度约为225℃。

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PGA的工艺路线

近年来,日本、美国等发达国家积极开发聚乙醇酸(PGA)、脂肪族聚酯(PCL)等新型石油基可降解塑料。国际上主要通过乙醇酸、乙醇酸酯、乙交酯等原料在催化剂作用下缩聚而成,工艺技术路线以乙交酯开环聚合法为主。

具体反应式:

该方法需要对乙交酯经过多次提纯后,将高纯度的乙交酯进行开环聚合可制备出高分子量的聚乙醇酸。乙交酯的开环聚合需要催化剂促进,否则相对分子质量难以提高。

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PGA的特点

1、高强度-拉伸强度110Mpa,是PLA的两倍,具有优良的机械性能;PGA能和其他高分子材料配合用于挤出和注射成型,也可与其他树脂共混制备聚合物合金材料。

2、PGA材料具有很好的汽/氧阻隔性能,是综合阻隔性最好的材料之一,其对水汽的阻隔性能较PLA高100倍,这与PE材料类似。PGA对气体的阻隔性基本不受环境温度影响,PGA对氧气和水蒸气的阻隔性是PET的100倍和PLA的1000倍。

3、高耐热-软化点170℃,制品耐热100℃以上;

4、可用于工业或者家庭堆肥,PGA工业堆肥的降解速率与纤维素类似,120天后即可完全降解。另外,PGA的海水降解性能优异,在28天时降解率与纤维素相当,达75.3%;

5、全降解性以及良好的生物相容性

PGA具备良好的生物相容性,它在人体内可降解成水和二氧化碳,因此被广泛应用于医疗外科手术缝合线、骨折内固定、组织工程修复材料及药物控制释放体系等。

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未来应用

由于PGA的特性,在改性应用方面有以下路径。

第一,与传统材料(如PE、PP、PET等)结合,可以提升材料的阻隔性,改善材料力学性能。

第二,与其他降解材料(如PLA、PBAT、PCL等)共混。可以提升阻隔性,加速降解,增强增韧。

小结:

(1)前景:

1. PGA具有独特的性能,在包装及通用塑料制品领域具有竞争优势。

2. 通过改性可以扬长避短,实现PGA材料在更多领域的使用,是对现有生物降解塑料产品线的有效补充。

3. PGA在包装及通用塑料应用领域的改性研究较少,仍有很大发展空间。

4. 目前“合成气制PGA技术”已经完成工业放大验证,未来PGA产能将进一步扩大,成本将进一步降低,市场应用前景广阔。

(2)存在的问题

1、 PGA的加工成型

虽然PGA的性能优异,但是加工性能差,高结晶度导致其加工温度高,高加工温度也会造成材料过度降解,从而影响材料的性能,因此其对加工设备要求高。

2、PGA改性研究

PGA材料的强度很高,但是韧性不足,因此很难单独加工使用,需要通过改性,实现其对某些功能的增强。

部分参会企业

原料企业:

道恩集团、金发科技、金丹科技、联泓新科、中国石化江苏/中国石化青岛炼油化工、金晖兆隆、蓝山屯河、安徽丰原、浙江海正、万华化学、长鸿生物、湖北宜化、中化学东华天业、江苏穗芽麦生物、微构工场、珠海麦得发、联创股份、聚源化学、意大利Novamont、LG化学、三菱化学、韩国韩华思路信、山东飞扬化工、山东蔚来新材料、山东昊图新材料、福建中景石化、上器集团、山东汇能新材料、黑龙江鑫享新材料、苏州立达超微工业、广东祥源新材料、山东万山集团、芜湖海螺型材、中煤陕西榆林能源化工

改性企业:

青岛海尔新材料、会通新材料、江苏中科金龙、浙江银佳降解、青岛拜士特、哈工投环保、浙江植物源、邢台富意顺、温州邦鹿化工、上海欣智环保、晋江新迪新材料、浙江隆腾医用新材料、深圳市恒纬祥、济源市金祥材料、上海欣智环保、福建冠中科技、广州瑞博新材料、青岛中新华美、安徽新远科技、中广核高新核材、上海锦湖日丽、深圳思尚科技、四川坤源杰、枣庄天耀新材料、青岛中宝塑业、安徽金田高新、山东祥龙新材料、苏州嘉奕创新、浙江杜金可降解环保、青岛福尔蒂新材料、余姚市天源工程塑料、山东斯达克

制品企业:

美的冰箱、3M中国、安徽恒鑫、深圳光华伟业、山东天仁海华、青岛周氏包装、青岛日之容、海南赛高新材料、汕头雷氏塑化、东莞市特冠实业、浙江德丰新材料、厦门聚富塑胶制品、淄博天恒纳米新材料、深圳绿自然、福建冠中科技、山西和合众新材料、上海闻鑫环保、苏州艾迈实业、烟台白马包装、广州膜师傅包装、无棣宁岩塑料包装、四川聚能滤材、山东利华控股、杭州顶正包材、莒县中联塑料、江苏聚杰微纤、青岛安捷利包装、上海润文包装、安徽鑫瑞达、上海万宝商贸、厦门麦肯护理用品、愉悦家纺、惠州科碧尔、山东绿驰清创、中国石化青岛炼油化工、安徽鑫瑞达环保、山西明盛旺餐具、嘉兴市华悦包装、上海雪榕生物科技、青岛川百纳包装、山东汉拓新材料、青岛英诺包装、台山市世昌智能、金冠(龙海)塑料包装、罗定市德誉塑胶、佛山市千玺包装

颜填料/助剂企业:

江苏东立超细粉体、青岛赛诺、青岛琳可工贸、江西广源化工、安徽好得利、科艾斯化学、烟台新秀化学、北京华茂绿色、东莞市优彩颜料、南京联玺科技、潍坊潍焦润新材料、福建福融新材料、南京翔瑞粉体工程、中山华明泰科技股、元利化学基团、东营华联石油化工厂、鲍利葛生物化工、泰州天盛环保、南京佰通新材料、上海雪榕生物、青岛元晟正德、迈世润滑材料、山东日科化学、上海汇平化工、安徽优雅化工、青岛埃克斯精细化工、西安航天华威化工、上海和铄化工、黑龙江复丰工贸、迈世润滑材料、青岛德达志成化工、威海金合思化工

设备企业/工程设计:

山东豪迈集团、南京滕达机械、山东通佳、聚友化工、东华工程、中核华纬工程设计、南京德腾机械、浙江宇丰机械、金纬机械常州/海宁、青岛软控机电、瑞安光大塑胶机械、无锡华辰机电、广东仕诚塑料机械、广州科里时技术、汕头市达诚环保、东莞市恒钜机械、青岛睿杰塑料机械、枣庄市三维技术、江苏贝尔机械、大伟机械设备、苏州市欧德科技、湖南双环纤维成型设备、上海泓济环保、瑞安市云丰机械、南京聚力化工、杭州精进、龙口阳光机械、上海森永工程、温州金波阀门、上海森永工程设备、南通市威士真空设备、山东钜友智能装备、郑州沃华机械、山东优科精流机械、苏州市欧德科技、青岛普力机电、常州大云环保、北京中科众联新能源、郑州天一萃取、Graeff格拉夫中国、杭州雷铂科技

科研院所、协会:

清华大学、中科院理化所、中科院长春应化所、中国农科院、中科院青岛生物能源与过程研究所、中科院宁波材料所、天津工业大学、郑州大学、江南大学、海南热带海洋学院、桂林电器科学研究院、泉州师院、四川轻化工大学、中国塑料加工工业协会、中国石化联合会、欧洲生物塑料杂志

检测、仪器:

莱茵广东/深圳/青岛/上海公司、深圳市昂为电子、碧普仪器、上海微谱、北京五洲恒通认证、佛山市陶瓷研究所检测、广东省安全生产技术中心、浙江泰林分析仪器、绵阳人众仁科技、青岛斯坦德检测、通标标准、食环检测技术(厦门)、广东中科英海、济南思克测试、武汉瑞鸣实验仪器、

终端、贸易、投资、其他:

联泓集团、中电投融和融资、上海戴氏投资、中科昆仑实业、沧州渤海新区管委会、浙江前洋经济开发区、心医国际数字医疗、韩华北京办事处

厦门象屿、烟台万华合成革集团、青岛得川新材料、国科新材料、大连立袋智能环保、四联创业集团、东莞市本塑电子、深圳瑞祥隆环保、江苏汇恩贸易、青岛凌睿达进出口、淄博铭东环保、南京图洛奇新材料、上海福项新材料、金印联国际供应链、山东交运韩海物流、叉烧(上海)新材料、宁波钜隆亿昇环保

THE END
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