海默生在線粘度計應用高性能生物降解材料—聚乙醇酸(PGA)

聚乙醇酸材料簡介

聚乙醇酸(PGA)又稱作聚羥基乙酸,是最簡單的線性脂肪族聚酯,也是一種剛性的高結晶熱塑性聚合物(45~55%),其熔點溫度接近 231℃,玻璃化轉變溫度在 35~40 ℃左右。由于其高結晶度和分子鏈結構,賦予其很多優異的性能。

1.絕佳的氣體阻隔性

PGA對氣體的阻隔性基本不受環境溫度影響,PGA對氧氣和水蒸氣的阻隔性是PET的100倍和PLA的1000倍。是制造多層PET碳酸飲料(啤酒)瓶的優先材料,使用PGA阻隔芯層的PET瓶可減少20%的PET用料,將成為各類飲料和防腐食品包裝的理想選擇。

2.?優良的機械性能

圖1列出了 PGA 樹脂與其它幾種常用合成樹脂的彎曲強度與拉伸強度的對比,表明了它是一種機械性能出色的合成樹脂,可配合多種其它高分子材料用于擠壓與射出成型。

3.?出色的可生物降解性

相對分子質量低的PGA是理想的微生物降解誘發劑,具有微生物降解和水降解特點,無毒并最終分解為水和二氧化碳,是世界公認保護地球環境和生命的材料,是人們寄予最大希望的材料。已在美國、歐洲和日本獲得可安全生物降解的塑料材料認證,并通過ISO14855標準驗證,它也適用于目前廣泛應用的PET回收技術,不會影響再生PET材料的質量。

PGA材料的市場前

PGA作為一種簡單并且可商品化的可降解材料,可應用于包裝材料、農用薄膜、一次性餐具、手術縫合線等多方面。在包裝材料方面:現有包裝材料多為PE、PP和PET等材料,根據具體用途,其中30%可使用全降解材料替代,即有210萬噸市場需求; 在農用薄膜方面: 現有農膜多使用PE膜,部分使用PBS可降解膜,全部替代為PGA,則有180 萬噸市場需求; 在日用雜品:一次性塑料餐具、塑料制品大部分難以收集或不宜回收利用,現有材料多為PS、PE、PP和小部分PLA,該部分可全部由PGA替代,有170萬噸市場需求; 在醫療行業,高端市場,則有10萬噸市場需求,單價高,利潤空間大。據不完全統計聚乙醇酸作為可降解材料其市場潛在容量約有600萬噸。

但是,目前由于合成過程控制難,單體價格高等原因,導致PGA的價格很高,目前在只在手術縫合線等高端領域有應用。國內幾家公司正在攻關,有望在近幾年實現PGA價格大幅下調。

我們的研究

 

? ? ?目前華新科和多家公司合作,致力于研究PGA的加工和改性。目前的研究主要有:
1.?PGA的加工成型
? ? ?雖然PGA的性能優異,但是加工性能差,高結晶度導致其加工溫度高,高加工溫度也會造成材料過度降解,從而影響材料的性能,因此其對加工設備要求高。我們從實際出發,研究不同螺桿組合對PGA加工性能的影響,逐漸實現了對PGA加工性能的探索,形成了完整的PGA加工的經驗。
2.?PGA改性研究
? ? ?PGA材料的強度很高,但是韌性不足,因此很難單獨加工使用,但是我們可以通過改性,實現其對某些功能的增強。例如,我們利用PGA高的水汽阻隔性,通過與其他可降解塑料的共混改性,實現了高阻隔性可降解薄膜材料的研發,有助于拓展可降解塑料的應用范圍。
展望

 

? ? ?PGA是極具前景的高性能可降解聚合物,華新科通過不斷地研究和技術積累,形成了一套PGA加工改性技術,為以后的可降解拓展打下基礎。

海默生在線粘度計產品介紹:

英國海默生在線粘度計技術參數:

技術參數:
精 度:± 1 %
重 復 性:± 0.3 %
量 程: 0-1000,000cP
溫度范圍(集成溫度傳感器):–40°C ~ 450°C
壓力范圍:5Mpa.
過程連接:法蘭、螺紋、衛生卡箍可選
探頭長度:234mm(可定制長度)
重 量:4 kg
材 質:316 ss/L(其它材質可選)
防護等級:IP67
變送器
防護等級:IP65
電 源:24V DC @ 100mA
模擬輸出:3路4-20mA,黏度, 修正黏度,溫度
數字輸出:RS485 Modbus總線
溫度補償:支持 壓力補償:支持 報 警:2路電壓觸點輸出

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