生物基和可降解材料的发展方向分析

 

近几年，与跨国公司的互访和交流中，就了解到很多生物基和可降解材料的情况：我带队访问三菱公司时，看到了他们开发成功的生物基聚碳酸酯工程塑料，用异山梨醇代替双酚A，其透明性、光学性能、高耐磨性及抗冲击性能都优于双酚A型PC，已做成汽车全景天窗，未来不仅用于汽车、能源，还将用于光学、电子仪器、装饰装修等；三菱化学的可降解食品包装膜，空气阻隔性能好、保鲜时间长，外观即可以像高档纸用于奶制品包装，也可以像玻璃瓶用于葡萄酒盛装。访问LG化学创新中心时，也了解到他们正在研发生物基化学品和新材料。与帝斯曼、阿科玛、赢创等公司交流中也了解到他们研发的生物基丁二酸以及生物基长碳链尼龙等。还有，像杜邦公司研发的生物法1.3-丙二醇，进而生产的PTT聚酯纤维，已在服装、住宅地板、运动用品等方面应用；杜邦公司研发的另一个生物材料是呋喃二羧酸甲酯，作为PET的替代品其阻隔性能更优。

 

各位也可以关注一下，很多跨国公司如杜邦、巴斯夫、陶氏、拜耳、三菱、住友、三井、LG、帝斯曼、赢创等材料和化工公司以外，还有像BP、壳牌等一些大的能源公司，也都在重视生物基化学品和材料的创新与研发。我在国内调研过程中也看到了国内很多企业在生物基化学品和可降解材料方面取得的创新成果和产业化装置，我曾调研过海正生化的聚乳酸生产装置，调研过凯赛科技在济宁新材料工业园的尼龙56产业化装置，都进行了比较深入的交流。

 

　　去年初，我国从部分地区和部分城市开始禁止和限制部分塑料制品使用的“禁、限塑政策”颁布并实施，聚乳酸以及PBAT、PBS、PGA、PHA、PPC等可降解材料瞬间升温，成为人们关注、企业研发和规划建设与生产的最大热点，甚至出现了过热状况。聚乳酸和PBAT是最热的两个产品，在建、拟建和规划建设的项目都有十几个、甚至几十个，总规模聚乳酸拟建有几千万吨、PBAT接近千万吨，今年以来原材料价格也被带动的水涨船高，1.4-丁二醇曾超过3万元/吨，这种过热的状况应当引起我们的重视。一是生物基和可降解材料的产业化受技术与创新的制约，例如拟上和规划建设聚乳酸生产装置的企业不少，但是掌握关键单体丙交酯产业化技术的单位却很少。二是生物基化学品和可降解材料，目前经济上具有竞争力的产品不多(今年的产品价格是个特例)，如果没有政策性的补贴和支持，恐怕很难在市场竞争中平稳可持续发展。三是生物基化学品和可降解材料原料的制约瓶颈明显，生物基化学品和可降解材料目前大多以粮食、甘蔗和淀粉为原料，如果实现了以植物废弃秸秆等可再生资源为原料，将是前景无限的，但目前以秸秆等废弃可再生资源为原料，其技术和经济性都不过关；如果全部以粮食和淀粉为原料，将存在与人争粮和与粮争地的现实问题，毕竟我国粮食产量6.5亿吨、保粮食安全没有大的问题，若以粮食为原料生产3000万吨化学品和可降解材料的话，要消耗掉粮食总产量的1/6，状况是可想而知的！四是可降解材料只能部分代替化石原料的合成材料，因为可降解材料的加工与使用性能不可能全部代替现有合成材料，也因为汽车、电子电器及高端制造等领域所用的合成材料及其改性和复合材料，没有必要全部由可降解材料替代；再就是解决塑料污染也不可能完全依靠可降解材料，合成材料和塑料自诞生以来的100多年，为推动人类文明和社会进步发挥了重要作用，但由于使用不当和随便丢弃，也确实给生态与环境造成了污染，解决这一问题不可能由可降解材料这单一路径来承担，废塑料的回收、再生和循环利用是现实而重要的路径选择，可降解材料在一次性包装、地膜覆盖等领域有着较好的应用前景，但不是适合所有应用合成材料的领域和场景。

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