生物可降解脂肪族-芳香族聚酯的开发与应用

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1、石油化工技术与经济第26卷第5期Technology＆EconomicsinPetrochemicals2010年1O月生物可降解脂肪族一芳香族聚酯的开发与应用钱军程川林生兵(中国．g4EI-海石油化工股份有限公司涤纶事业部，200540)摘要：以开发环境友好型、生物质原料可替代的生物可降解脂肪族聚酯的开发与应用为背景，对国内外生物可降解脂肪族聚酯研发和生产现状、产品特性、应用前景进行了阐述，表明了生物可降解脂肪族聚酯因其优良的性能、环境友好和经济性，在可弃和限次使用制品等领域具有广阔的市场应用前景。关键词：可降解聚酯生物可降解聚酯脂肪芳香族开发应用文章编号：1674—10

2、99(2010)05—0054—03中图分类号：TQ323．4文献标识码：A进入2O世纪9O年代，降解高分子材料成为物降解性、聚合物和降解产物无毒性等优点，前人世界各国科学家研究开发的重点。随着石油资源在开发降解高分子材料方面，对脂肪族聚酯进行的不断减少，以及世界环保工作日益重视和国家了广泛深入的研究，并在许多方面取得了大的进产业政策的鼓励，环境友好型、可再生物质为原料展。一些脂肪族生物降解聚酯已实现商品化，如的聚合物成为新的关注重点。聚羟基丁酸酯(P3HB)、PCL、PLA和PBS等，开发目前开发的生物可降解高分子产品主要有聚较好的几类生物降解塑料已经具备了一定的产业乳酸

3、(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二醇丁二酸酯化规模，被应用于生物医用(骨骼固定与支撑材(PBS)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚碳酸亚丙酯料、药物控释与缓释、神经导管与人造血管、手术(PPC)、聚乙烯醇、聚碳酸亚乙酯(PEC)等。这些缝合线等)和环境友好材料(垃圾袋、购物袋、食材料多存在一些限制其大范围推广的不足之处。品包装、餐具、农用地膜、日用瓶罐、渔具等)等领中国石化上海石油化工股份有限公司(以下简称上域。但是随着应用的不断深入，脂肪族聚酯暴露海石化)最新研制的生物可降解高分子材料——了自身的弊端：熔点低，力学性能差，除了PBS脂肪族一芳香族共聚聚酯，结合了脂肪族聚酯良

4、好外，所开发的脂肪族生物可降解产品多为脆性的的生物降解性、生物相容眭和芳香族聚酯良好的力高分子产物，产品韧性较低，难以满足实际应用中学性能及热稳定性能，加之其产品成本价格大大降对材料性能多方面的要求，应用受到了限制。而低，是一类非常有潜力的生物可降解材料。且PBS等全脂肪族聚酯产品，原料成本高，产品价格居高不下。这些都成了限制脂肪族聚酯进一1生物可降解脂肪族一芳香族共聚酯的特点步发展的瓶颈。降解高分子材料的品种繁多，一般说来，可分以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的热为光降解和生物降解两种，生物可降解高分子材塑性芳香族聚酯热性能稳定，力学性能优良，便于料就是通过微生物的

5、生命活动而在一定时间内降加工，价格低廉。但芳香族聚酯生物降解性很差。解。所谓可降解通常应具备三个特征：第一，在经因此，20世纪80年代以来，不少公司致力于设过一段时间的使用后，其形态将发生重大改变；第计、合成脂肪族一芳香族共聚酯(PBTS)的研究，二，分子量应发生重大改变，即由降解前的十几万并取得了丰硕的成果。变为降解后的一万以下；第三，化学结构应发生重以芳香族二元酸(或其酯化物)、脂肪族二元大变化，即由降解前的大分子变为降解后的小分酸(或其酯化物)为酸性单体，与单组分或多组分子含氧化合物(有机酮、酸、酯或过酸、过酯)，这些含氧化合物易被微生物和细菌吞食，从而达到收稿日期：

6、2010—05—18。使聚酯降解的目的。作者简介：钱军，女，1968年出生，中国纺织大学毕业，东华大由于脂肪族聚酯具有优良的生物相容性、生学工程硕士，现从事聚酯新产品开发。第5期(2olo)钱军等．生物可降解脂肪族一芳香族聚酯的开发与应用脂肪族二元醇进行缩合聚合，制备的脂肪族一芳2．2芳香族共聚酯合成技术香族共聚酯结合了脂肪族聚酯的生物降解性和芳上海石化和北京化工研究院合作，经多年研香族聚酯优异的物理力学性能，在控制其产物化究和试验，在上海石化中试装置上成功合成生物学结构芳香族重复链接较小的情况下，产物可完可降解脂肪族一芳香族共聚酯产品(PBTS)，并已全生物降解。共聚酯因

7、为打破了脂肪族聚酯和芳经可以批量供应市场。香族聚酯的结晶性能，其本身具有非常好的塑料分析国外比较成熟的聚合路线，单体之一制品加工性能外，因其出色的韧性，可作为淀粉、DMT目前国内生产厂家非常少，单体来源受限纤维素、甲壳素和脱乙酰基多糖等天然材料及其制，更为重要的是DMT酯交换反应的小分子产物他生物可降解材料的增韧及改性材料。为甲醇，毒性较大，给操作过程引入了不环保的因素，常规聚酯生产已淘汰了这一工艺。因此上海2生物可降解脂肪族一芳香族共聚酯合成技术石化汲取在聚酯方面的聚合经验，选择以对苯二2．1合成方法甲酸(PTA