可生物降解的聚合物PBAT正大放异彩
几十年来,合成聚合物的生产商一直未能阻止他们的产品最终进入垃圾填埋场和海洋,而他们现在正面临着承担责任的压力。许多人正在加倍努力促进回收,以避免被批评。其他公司正试图通过投资可生物降解的生物基塑料,如聚乳酸(PLA)和聚羟基烷烃(PHA)来解决废物问题,希望自然降解至少能减轻一些废物。
但回收和生物聚合物都面临着障碍。例如,尽管经过多年的努力,美国的塑料回收率仍然不到10%。而生物基聚合物--通常是发酵的产物--要达到与它们要取代的成熟的合成聚合物相同的性能和生产规模,是很困难的。
PBAT结合了合成聚合物和生物基聚合物的一些有益属性。它来自常见的石化产品--精对苯二甲酸(PTA)、丁二醇和己二酸,但它是可生物降解的。作为一种合成聚合物,它可以很容易地大规模生产,而且它具有制造柔性薄膜所需的物理特性,可以与传统塑料的薄膜相媲美。
人们对PBAT的兴趣正在上升。
例如,聚乳酸和PHA是聚酯,当它们的酯连接被破坏时就会降解。但最常见的聚酯-聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),用于纤维和矿泉水瓶-不那么容易分解。这是因为其主干中的芳香环来自于PTA。据Narayan说,这些环赋予了结构特性,也使PET具有疏水性。他说:“水不容易进入,它减慢了整个水解过程。”
专家们最常将PBAT的物理特性与低密度聚乙烯进行比较,后者是一种用于制造薄膜的弹性聚合物,如垃圾袋。
PBAT经常与聚乳酸混合,聚乳酸是一种具有刚性的、类似聚苯乙烯特性的聚合物,可提供硬度。
PBAT的一个大市场是地膜,地膜铺在农作物周围以防止杂草并帮助保持水分。当使用聚乙烯薄膜时,它们必须被拉起来,并经常被填埋。但是,可生物降解的薄膜可以直接耕种到土壤中。
另一个大市场是可堆肥垃圾袋,用于餐饮服务和家庭收集食物和庭院垃圾。中国市场的PBAT的热度是最大的。中国化学品经销商OKCHEM预测,中国的PBAT产量将从2020年的15万吨上升到2022年的约40万吨。
中国一些企业都在加大对于PBAT的投资力度。