降解塑料(degradable plastic)
在規定環境條件下,經過一段時間和包含一個或更多步驟,導致材料化學結構的顯著變化而損失某些性能(如完整性、分子量、結構或機械強度)和/或發生破碎的塑料。應使用能反映性能變化的標準試驗方法進行測試,并按降解方式和使用周期確定其類別。降解塑料按照其設計的最終降解途徑分為生物降解塑料、可堆肥塑料、光降解塑料、熱氧降解塑料。
生物降解塑料(biodegradable plastic)
目前常用的生物降解塑料有:聚3-羥基烷酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚ε-己內酯(PCL)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。
聚乳酸(PLA)是以微生物發酵產物-乳酸為單體化學合成的聚酯。
聚乳酸生產是以乳酸為原料。傳統的乳酸發酵大多用淀粉質原料。
目前美、法、日等國家已開發利用玉米、甘蔗、甜菜、土豆等農
副產品為原料發酵生產乳酸,進而生產聚乳酸。玉米是生物降解
塑料聚乳酸的首選原料。制造生物降解塑料聚乳酸的工藝過程如
下:首先把玉米磨成粉,分離出淀粉,再從淀粉中提取出原始的
葡萄糖,最后用類似啤酒的發酵工藝將葡萄糖轉化成乳酸,再把
提取出來的乳酸制成最終的聚合物—聚乳酸。
聚乳酸是由可再生資源如谷物生產的可生物降解的聚合物。在聚
乳酸生產路線中, 乳酸單體首先通過谷物淀物水解為葡萄糖, 葡萄
糖由發酵過程轉化為乳酸鈉, 由此來制備。乳酸進一步濃縮, 然
后按照縮聚( 形成預聚合物) 、熱解聚( 形成二丙交酯) 、開環聚
合和解聚順序進行聚合。得到聚乳酸的分子量高達75000g/mol。
通過一般的方法進行乳酸縮聚反應,僅能得到乳酸低聚物。目前
研究最多的制備高分子量PLA的方法是通過丙交酯的開環聚合反
應,而丙交酯則由乳酸低聚物經高溫裂解合成。對于丙交酯的開
環聚合反應機理及反應條件,都有詳盡的研究報道。最近,日
本的三井化學公司提出了不經過丙交酯,直接以乳酸縮聚反應制
備聚乳酸的新技術。這一技術采用高活性的催化劑通過溶液縮聚
,得到了高分子量的聚乳酸。由于乳酸和丙交酯中含有不對稱
碳原子,經聚合可得到不同立構規整性的PLA,如L-PLA,
D-PLA和DL-PLA。
聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密閉性,在常溫下性能穩定,
但在溫度高于55℃或富氧及微生物的作用下會自動降解。使用
后它能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不
污染環境,這對保護環境非常有利。
聚乳酸的降解分成兩個階段:1)首先是純化學水解成乳酸單體
;2)乳酸單體在微生物的作用下降解成二氧化碳和水。聚乳酸
制成的食品杯只需60天就可以完全降解,真正達到生態和經濟
雙重效應。
聚ε-己內酯(PCL)是由ε-己內酯經開環聚合得到的低熔點聚合物,其熔點僅62℃。PCL的降解性研究從1976年就已開始,在厭氧和需氧的環境中,PCL都可以被微生物完全分解。與PLA相比,PCL具有更好的疏水性,但降解速度較慢;同時其合成工藝簡單、成本較低。PCL的加工性能優良,可用普通的塑料加工設備制成薄膜及其它制品。同時,PCL和多種聚合物具有很好的相容性,如PE、PP、PVA、ABS、橡膠、纖維素及淀粉等,通過共混,以及共聚可得到性能優良的材料。尤其是其與淀粉的共混或共聚,既可保持其生物降解性,又可降低成本,因而深受注目。PCL與淀粉共混可得到耐水性好的降解塑料,其價格與紙張相近;利用原位聚合方法,可將ε-己內酯與淀粉接枝,得到性能優良的熱塑性聚合物。
2)上述生物分降塑料(聚乳酸、聚ε-己內酯、聚羥基烷基酸酯)加工工藝條件苛刻,產業化上存在一些無法的困難。
3)聚乳酸是水降解生物塑料,保存過程中不能接受水分子,在普通儲存和正常使用過程中性能無法得到保證。
聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 是典型的聚酯生物分降塑料,正是由于克服了以上弱點,成為生物降解塑料材料中的佼佼者, 用途極為廣泛, 可用于包裝、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫療用品、農用薄膜、農藥及化肥緩釋材料、生物醫用高分子材料等領域。PBS 綜合性能優異, 性價比合理, 具有良好的應用推廣前景。和PCL、PHB、PHA 等降解塑料相比, PBS 價格基本一致,沒有什么優勢;與其他生物降解塑料相比, PBS 力學性能優異, 接近PP 和ABS 塑料; 耐熱性能好, 熱變形溫度接近100℃, 改性后使用溫度可超過100℃, 可用于制備冷熱飲包裝和餐盒, 克服了其他生物降解塑料耐熱溫度低的缺點; 加工性能非常好, 可在現有塑料加工通用設備上進行各類成型加工, 是目前降解塑料加工性能最好的, 同時可以共混大量碳酸鈣、淀粉等填充物, 得到價格低廉的制品; PBS 生產可通過對現有通用聚酯生產設備略作改造進行, 目前國內聚酯設備產能嚴重過剩, 改造生產PBS 為過剩聚酯設備提供了新的機遇。
另外, PBS 只有在堆肥等接觸特定微生物條件下才發生降解, 在正常儲存和使用過程中性能非常穩定。
PBS 以脂肪族丁二酸、丁二醇為主要生產原料的, 既可以通過石油化工產品滿足需求, 也可通過淀粉、纖維素、葡萄糖等自然界可再生農作物產物, 經生物發酵途徑生產, 從而實現來自自然、回歸自然的綠色循環生產。而且采用生物發酵工藝生產的原料, 還可大幅降低原料成本, 從而進一步降低PBS 成本。
Poly(Butylene-Succinate) PBS 聚丁二酸丁二醇酯
Poly(butylene succinate-co-butylene adipate) PBSA丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物
poly(butylene succinate-co-terephthalate)s PBST聚丁二酸/對苯二甲酸丁二醇酯
Soft biodegradable material technology? ?軟性生分解材料技術
Photodegradable Plastics光降解性塑膠
Disintegradable Plastics 崩解性塑膠
Biodegradable Materials生物可降解材料
Bio-Polymer生物高分子聚合物
Green Plastics綠色塑膠
Aliphatic-Aromatic Polyester Copolymers 脂肪族—芳香族聚酯的嵌段分子聚合物
Aliphatic Polyesters脂肪族聚酯
CPLA, Polylactide Aliphatic Polyester Copolymers 聚乳酸—脂肪族聚酯的嵌段分子聚合物
Polycaprolactone PCL 聚己內酯
Polyhydroxyalkanoates PHA聚羥基羧酸酯
Poly-beta-hydroxybutyrate PHB聚羥基丁酸酯
Polyhydroxybutyrate-valerate PHBV聚羥基戊酸酯
Polylactide PLA聚乳酸
poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) 己二酸-對苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)
Poly(butylene Succinate-co-butylene Fumarate)? ?聚(琥珀酸丁二醇酯-共-富馬酸丁二醇酯)
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