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比较市面上7种可降解材料的性能

比较市面上7种可降解材料的性能 功能膜涂布产业链
2021-04-07
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导读:可生物降解塑料是指各项性能在储存期内满足使用要求,而使用后可在自然环境条件下降解成对环境无害的物质的一类塑料,被认为是解决塑料污染问题的有效途径之一。

塑料自问世以来 ,广泛应用于国民经济的各个领域 ,如包装行业和一次性制品行业 ,给人类的生产和生活带来了极大的便利。然而其巨大的使用量和废弃量导致了日益严重的环境污染,包括河流污染 、农田地膜污染以及海洋塑料污染 。 
可生物降解塑料是指各项性能在储存期内满足使用要求,而使用后可在自然环境条件下降解成对环境无害的物质的一类塑料,被认为是解决塑料污染问题的有效途径之一。
市面上常见的可降解塑料及名称
其中 ,PLA、PBS和PBAT的产业化程度较高。不同的可生物降解塑料的特点不同 ,各有优缺点。为促进对可生物降解塑料的了解和认识,本文从产能 、综合性能和应用领域等方面综合比较了上述可生物降解塑料。
1. 产能情况 
在限塑令的推进之下,可降解塑料行业十分火热,国内各大塑企纷纷扩产。可以明显发现 ,PLA 和 PBS /PBAT 产能占据市场头部位置。目前全球PLA产能42万吨/年,在建及拟建产能超过300万吨
PLA全球供应商及产能
截止2020年底,PBAT在建及拟建产能超过463万吨。
PBAT在建及拟建产能
大规模的投产和规划在一定程度上说明了PLA和PBS/PBAT材料是目前市场上认可度最高的可生物降解塑料。另外,国内PLA的生产技术明显滞后 ,尤其是丙交酯原料受制于人 ,导致国内 PLA 产能明显低于国外PLA产能。
PHA、PPC、PGA、PCL等可降解塑料的现有产能和未来预计增加产能较小,主要原因在于此类可生物降解塑料还处于产业化初级阶段,生产技术不成熟、生产成本过高,导致市场认可度不高,现阶 段无法与PLA和PBS/PBAT在替代通用塑料方面形成竞争 ,而是多用于高端生物医用材料领域 。
部分生物降解材料应用领域(P代表主要应用范围)

2.综合性能对比 

聚乙烯(PE)是应用较广的传统塑料,也是可生物降解塑料的主要替代对象。PE具有优异的结晶性、水蒸气阻隔性和耐候,这些性能可统称为“PE特性”。事实上,目前常见的可生物降解塑料基本都是脂肪族聚酯,如 PLA 和 PBS,可大致看作是含有酯键的PE,其分子链中的酯键赋予其生物降解性,脂肪链赋予其“PE特性“。
可降解材料与聚乙烯的性能对比
从上表可看出,不同可生物降解塑料的特点也不同,各有优缺点,但均不完全具备“PE 特性”。
PBAT 和 PBS 的熔点和力学性能与PE相当,说明其可基本覆盖PE在一次性制品行业中的应用。而其余的品种存在力学性能差、耐热性差、降解速度过快、成本高等缺点,距离大规模应用还需要进一步改善。
部分可降解材料亟需解决的问题

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