PBS、PBAT、PLA生物降解塑料的区别

2021-11-22 16:09

PBS、PBAT、PLA生物降解塑料的区别

PLA

可生物降解塑料是指在土壤和沙子等自然条件、堆肥和厌氧消化条件等特定条件下,或在水培养物中天然存在的微生物的作用下,会被完全分解。它被转化为二氧化碳 (CO2) 或/和甲烷 (CH4)、水 (H2O)、其中所含元素的矿化无机盐以及新的可生物降解塑料。生物降解塑料在一定条件下可以生物降解,不会增加环境负担,是解决白质污染的有效途径。

1、聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)

PBS由丁二醇与丁二酸缩聚反应得到,熔点高,能承受100℃的高温,仅有轻微的变化,具有优良的分解性能,在自然条件下可生物降解。

目前,PBS的合成方法有两种:化学聚合法和酶法聚合法。酶促聚合制造成本高,分子量低,仅值得学术研究。直接酯化法是工业上应用最广泛的制造方法。酯交换法是用与丁二酸二甲酯等量的丁二醇进行酯交换反应,在高温、高真空和甲醇催化作用下脱除。该反应是利用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应,进一步提高产物的分子量。

PBS易于加工,具有优良的耐热性,具有优良的综合机械性能,用途广泛。可降解包装(食品袋、瓶子、饭盒、餐具)、农业领域(农膜、肥料)均可用过的。也可用于医疗领域(人造肥料、缝合线、支架等)。

2、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯共聚酯 (PBAT)

PBAT 是另一种流行的可降解聚酯产品。如今,业界普遍属于同一系列的PBS产品。 PBAT是一种结晶速度慢的脂肪族芳香族共聚酯,分子链中有柔软的脂肪族链和刚性的芳香环,具有优良的机械性能。此外,由于脂肪族酯键的存在,具有良好的生物降解性,可自然分解。

PBAT 可由己二酸 (AA)、对苯二甲酸 (PTA) 和 1,4-丁二醇 (BDO) 制成。它们在催化剂的作用下直接酯化、熔融和缩聚。直接酯化法工艺合理,流程短,生产效率高,投资少,产品质量稳定。开发高效绿色催化剂以提高收率和产品质量是PBAT工业合成的重要方向。德国巴斯夫Ecoflex在全球率先实现了PBAT的产业化。在中国,大众对脂肪族可降解聚酯有着灵活的设计,让您可以在一条生产线上切换PBS、PBAT、PBST、PBSA等同系列的PBS聚酯和共聚聚酯。

PBAT具有优异的成膜性能,广泛应用于地膜、薄膜袋包装等领域,是目前发展最快、应用最广泛的可降解塑料之一。

3、聚乳酸(PLA)

PLA又称聚乳酸,以乳酸或其衍生乳酸为原料,来源可再生。 PLA的玻璃化转变温度为55°C,熔点为175°C。高分子量PLA是一种无色、光滑、坚硬的塑料,具有高强度和高模量。其机械性能与PS相似,拉伸和弯曲模量高于HDPE,但韧性较差。适用于注塑、吹塑、热成型、挤出、流延、熔纺、静电纺丝等加工工艺。

PLA是一种典型的生物质基可降解塑料,其原料乳酸大部分是通过淀粉等发酵制备的。目前的市场技术和技术已经非常成熟。乳酸的聚合包括间接合成和直接合成。直接合成法也称为乳酸直接脱水缩合一步法,但目前尚无可靠的直接法生产高分子量聚乳酸的方法。目前实现规模化生产的PLA工艺都是间接法,即丙交酯开环聚合。分解。之后,丙交酯处于一定条件下。开环聚合得到PLA。间接法是工业上常用的一种制造方法,因为它可以得到高分子量和分子量分布窄、制造过程容易控制的PLA。

PLA在堆肥条件下完全降解,具有优良的生物相容性和生物吸收性,广泛应用于生物医学材料领域。 PLA产品的产业化和商品化程度比较先进。全球有近20家PLA制造商,主要分布在美国、德国、日本和中国。美国的Nature Works是全球**的PLA制造商,拥有每年14万吨的PLA生产设备,其产品主要用于包装和纺织品。