张敏,孟庆阳,刁晓倩,翁云宣
摘要: 通过双螺杆挤出机和吹膜机组制备不同比例的聚乳酸/聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物薄膜,测量共混物的热性能、力学性能,并观察其相形貌,计算共混物在堆肥条件下的生物降解率,研究共混物降解前后的结构、热力学行为和元素的变化。

结果表明,PLA与PBAT是不相容体系,加入PBAT后PLA的韧性得到改善;PLA的生物降解率高于PBAT,共混物的生物降解率随着PBAT含量的增加而降低,且在降解初期,PLA的降解产物会促进PBAT的水解;
PLA、PBAT及其共混物在堆肥降解前期只是大分子链水解为小分子链的过程,不发生分子链的结构变化;
PLA及PBAT的降解会先发生在无定形区,共混物中PLA在无定形区的降解速度受到PBAT的影响而变慢,且共混物中PLA、PBAT的降解行为发生变化,无定形区与结晶区的降解同时发生;共混物在堆肥试验初期的降解以水解为主。
PBAT制备、全球主要生产公司一览表
资料来源:生物降解材料研究院
PBAT作为生物降解材料的一种,符合“EN13432”国际通用评价标准(主要内容为:在相对湿度70%,温度60℃条件下,进行有氧堆肥,在180天之内,相对棉纤维素,材料的生物降解率要达到90%以上),对解决“白色污染”问题有着重要意义。

目前中科院理化技术研究所授权鑫富药业、汇盈新材料、金晖兆隆新材料和悦泰生物新材料等公司进行PBAT材料的生产,产品质量优良。中科院化学研究所不断进行技术整合、工艺设计、结构调整,目前也掌握了稳定的PBAT材料生产工艺,并通过中国塑料加工工业协会、全国农业技术推广服务中心组织的完全生物降解地膜农田试验。
此外,蓝山屯河公司也通过自主研发,实现了PBAT材料的生产。

全球PBAT产能最大的公司为BASF,目前产能为7.4万吨/年。我国PBAT材料产业化发展速度快,行业内企业集中度高。
目前金发科技每年产能为6万吨、金晖兆隆每年产能为2.5万吨、亿帆鑫富每年产能为1.2万吨,蓝山屯河每年产能为13万吨。
目前全球PBAT市场需求旺盛,由于PBAT价格较高,国内产品主要用于出口。随着欧洲市场的需求量的逐步增加,未来几年国内PBAT材料的产能有望逐步提升。
全球主要PBAT材料生产公司产能

数据来源:网络
目前市场生物降解PBAT树脂力学性能对比

数据来源:金智创新行研中心
PBAT作为性能良好的环保材料,可以降低石油资源消耗,缓解“白色污染”,对我国可持续发展具有重要意义。目前我国PBAT的生产具备良好的原材料条件和生产条件,国内技术发展良好,行业集中度高,潜在市场大,产业化前景好。
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塑料行情咨询分析胡生

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