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【产品介绍】

一、PBAT生物可降解塑料

   生物降解塑料是指在土壤、沙土等自然条件下,可与微生物作用降解成为二氧化碳、水等小分子的塑料材料。PBAT是生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用较好降解材料之一。PBAT是已二酸丁二醇酯(PBA)和对本二甲酯(PBT)的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有良好的延展性、断裂伸长率、耐热性和抗冲击性能,又具有优良的生物降解性。PBAT成膜性能良好,通常与PLA树脂等共混改性制成终端产品,可用于塑料包装薄膜、农用地膜、园艺膜、一次性餐具、吸管、3D打印等制品。

1、PBAT特性:

    PBAT是一种半结晶型聚合物,通常结晶温度在110℃附近,而熔点在130℃左右,密度在1.18g/ml~1.3g/ml之间。PBAT的结晶度大概在30%左右,且邵氏硬度在85以上。PBAT是脂肪族和芳香族的共聚物,综合了脂肪族聚酯的优异降解性能和芳香族聚酯的良好力学性能。PBAT的加工性能与LDPE非常相似,可用LDPE的加工设备吹膜。

二、PBAT产品生产工艺路线、应用场景及技术经济性分析

1、生产工艺路线特点

     PBAT的生产过程是以己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)、丁二醇(BDO)为单体,按照一定比例经过酯化或酯交换反应和缩聚反应合成聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯。直接酯化是目前国内普遍采用的生产工艺,该方法优点是工艺流程短、原料利用率高、反应时间短、生产效率高;缺点是反应体系物质较复杂、相对分子质量分布宽且不易控制、反应条件比较苛刻、反应介质酸性较强、部分BOD发生环化脱水反应生成四氢呋喃(THF)等对产品质量有影响。另外还有分酯化和串联酯化工艺,优点是设备简单、反应体系中间物质较少、相对分子质量分布较窄、产品黏度易于调控、废弃物可以被再次利用;缺点是各批次产品质量可能存在差异。

2、应用场景和降解性能

       PBAT是基于化石燃料合成出来的高分子化合物,具有很高的断裂延伸性和很强的韧性,可应用于包装材料(垃圾袋、食品容器和薄膜包装)、卫生用品(尿布和棉签等)和生物医药领域等。PBAT可以采用注塑、挤塑、吹塑等多种形式进行加工,广泛用于片材、地膜、包装及发泡材料的生产。

PBAT的生物降解作用主要取决于其化学结构和降解环境,几乎生物完全可降解,一些可通过自然界微生物的发酵作用发生降解,一些可通过化学水解和热降解使聚合物链断裂发生解聚作用,还有一些通过微生物的新陈代谢来解聚中间体。

3、技术经济性分析

      PBAT生产工艺相对复杂,不同企业间的生产成本存在一定的差异。按照目前国内具有代表性的直接酯化法生产工艺计算,生产1吨PBAT需要约0.3吨对苯二甲酸(PTA)、0.3吨己二酸(AA)、0.6吨1,4-丁二醇(BDO),按照2020年原料及水电气价格测算,生产1吨PBAT的总成本约为10700元/吨。采用直接酯化法生产1吨PBAT,约有0.1吨的四氢呋喃副产品可供销售,PBAT售价按18000元/吨、四氢呋喃按12000元/吨计,生产1吨PBAT及其副产品的销售单价(含税)为19200元/吨,在不考虑投资折旧、财务成本及管理费用的前提下,1吨PBAT产品税前利润可达8500元,经济效益可观。

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