生物降解材料PBS和PBAT的介紹
文章來源： 發布時間：2017-09-27 09:07:43
PBAT是1，4丁二醇、己二酸和對苯二甲酸的三元共聚物。得益于苯環結構， PBAT的抗撕裂強度是聚乙烯的120%，沖擊強度是聚乙烯的130%，上述性能是生產高性能膜材的必備條件。 PBAT是目前生物降解塑料膜材的主要原材料。PBAT材料不僅可以生物降解也可堆肥，所以使用PBAT可以對抗白色污染，PBAT生產的生物降解垃圾袋是生物堆肥垃圾中心回收生物變廢物時的使用膜材。
PBS類聚酯是以脂肪族二酸和二醇為原料，經縮聚反應合成的一類脂肪族聚酯，其代表PBS即以丁二酸和丁二醇為原料合成。20世紀90年代，日本的昭和高分子公司首先采用異氰酸酯作為擴鏈劑，與二酸二醇經縮聚反應合成的低分子量聚酯反應，制備出高分子量的聚合物，PBS類聚酯才開始作為新型生物降解塑料引起了廣泛的關注。
聚丁二酸丁二醇酯（PBS）由丁二酸和丁二醇經縮合聚合而成，樹脂呈乳白色，無嗅無味，容易被自然界的多種微生物或動植物體內的酶分解、代謝，分解為二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。具有良好的生物相容性和生物可吸收性；密度1.26g/cm3，其熔點為114℃，根據分子量的高低和分子量分布的不同，其結晶度可在30-45%之間。
PBS于20世紀90年代進入材料研究領域，并迅速成為可廣泛推廣應用的通用型生物降解塑料研究熱點材料之一,耐熱性能好，熱變形溫度和制品使用溫度可以超過100℃。其合成原料來源既可以是石油資源，也可以通過生物資源發酵得到，PBS是生物降解塑料材料中的佼佼者。
PBS可以用做垃圾袋、包裝袋、化妝品瓶、各種塑料卡片、嬰兒尿布、農用材料及藥物緩釋載體基質等；還有其它涉及到環境保護的各種塑料制品，如土木綠化用網、膜等。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因其卓越性能成為具有產業化前景的可完全生物降解塑料。其實到目前為止，已經開發出來的可完全生物降解塑料已經從當初單純的聚羥基脂肪酸酯（PHB），擴展到聚乳酸（PLA）、聚己內酯（PCL）和脂肪族二元醇酸聚酯（PBS）等。
在可完全生物降解的聚酯材料中，PBS的綜合性很好，可從以下幾個方面進行分析：
首先，PBS類聚酯具有很好的綜合性能。PBS類聚酯不僅力學性能可以滿足通用塑料的使用要求，而且PBS類聚酯只有在堆肥等接觸微生物的條件下才降解，在正常儲存和使用過程中性能非常穩定。
第二，PBS的加工性能非常好，可在通用加工設備上進行各類成型加工，是目前通用型降解塑料中加工性能很好的，這一點對降解塑料的應用是至關重要的。
第三，PBS系列聚酯具有出色的耐熱性能。PBS是完全可生物降解聚酯中耐熱性能最好的品種，熱變形溫度接近100℃，改性后可超過100℃，滿足日常用品的耐熱需求，可用于制備冷熱飲包裝和餐盒。這一點比聚乳酸有優勢。聚乳酸的加工穩定性和產品的耐熱性不是很理想。
第四，PBS類聚酯具有價格優勢。它以脂肪族二元酸、二元醇為主要原料，規模生產后，價格可以達到PET聚酯的水平。相關原料還可通過奶酪制造中的副產物乳清，天然多糖葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖、甘露糖醇、甘露糖、蔗糖、木糖和纖維素二糖等自然產物通過生物發酵途徑生產出的丁二酸、丁二醇，不僅現實來自自然，回歸自然的綠色循環生產，還有望進一步大幅度地降低原料成本。
第五，PBS類聚酯生產設備已經國產化。PBS聚酯可通過對PET、PBT聚酯設備略作改造進行生產，目前我國聚酯設備生產能力嚴重過剩，改造生產PBS為過剩的聚酯設備提供了新的機遇。
第六，PBS類聚酯用途極為廣泛。它可以用于包裝領域，如包裝薄膜、餐盒、化妝品瓶及藥品瓶、電子器件包裝等；還可用于一次性器具，如一次性餐飲用具、一次性醫療用品等；另外，它還可以被用于農用領域，如農用薄膜、農藥及化肥緩釋材料等；它還可以用于醫用領域，如生物醫用高分子材料。
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