二氧化碳基降解塑料行业分析报告
二氧化碳基生物可降解塑料研究概况及工业进展

2011年第5期TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY科学观察1二氧化碳基聚合物简介二氧化碳基生物可降解塑料是一种二氧化碳基聚合物,也可叫二氧化碳聚合物或二氧化碳共聚物。
二氧化碳基聚合物是二氧化碳和其他单体在催化剂作用下共聚所得的高聚物。
二氧化碳可与环氧化物、环硫化物、二元胺、乙烯基醚、双炔或单炔等许多单体进行共聚,生成脂肪族聚酯(APC)、脂肪族含硫聚酯、聚脲、脂肪族聚醚酮、聚吡咙等多种共聚物。
就目前合成的二氧化碳共聚物的总和性能,尤其是性价比来分析,最具有工业化价值的是由二氧化碳与环氧化物共聚所得的脂肪族聚酯。
目前已批量生产的二氧化碳基塑料原料主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等品种。
二氧化碳共聚物具有全生物分解性能,堆肥环境下在1d 到60d内可全部降解。
二氧化碳基聚合物使用后所产生的废弃物,可以通过回收利用、焚烧、填埋等多种方式处理。
废弃的二氧化碳聚合物可以像普通塑料一样回收再利用;焚烧处理时只生成二氧化碳和水,不产生烟雾,不会造成二次污染;进行填埋处理时,可在数月内降解。
二氧化碳可降解塑料不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料,而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展,不但扩大了塑料的功能,并在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
作为环保产品和高科技产品,二氧化碳共聚物正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
2二氧化碳聚合技术研究进展2.1热降解机理以脂肪族聚碳酸酯为例,加热时APC容易降解产生相应的环状碳酸酯:1975年,日本科学家井上祥平根据热裂解谱图、热失重谱图和特性粘数的变化曲线,提出了APC的降解机理。
他认为APC开始热降解时,首先端基断裂失去CO2,之后发生解拉链降解形成相应的环状碳酸盐,最后又形成CO2和环氧化物。
而在水解时发生无规降解。
Dixon等研究了封端APC的热降解,认为未封端APC只发生解拉链降解得到相应的环状碳酸盐,而不是无规降解。
可降解塑料现状及前景展望.
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作者简介:袁大辉(1968-),男,本科,高级工程师,主要从事炼油与化工领域科技信息收集与开发方面工作。
收稿日期:2022-05-31塑料是20世纪最伟大的发明之一,给人类工作及生活带来了前所未有的便利,成为近年来飞快发展的大类材料之一,但由于塑料制品难以被自然环境所消纳,掩埋及焚烧的处理方式会破坏土壤结构,产生剧毒甚至致癌物质,不易回收利用,因此塑料又成为颇受争议的发明。
据不完全统计,全球每年约有180亿磅塑料垃圾正以各种方式被倾泻入海,约10亿海洋生物由于误食塑料垃圾而失去生命,白色污染正日益对生态环境造成前所未有的严重威害,因此,在碳中和大背景下,开发出新型、能够满足使用并在短期内可以自然降解的塑料,是从源头上减少白色污染,实现绿色可持续发展的重要途径,也是未来塑料工业发展的主流方向之一。
1 可降解塑料的分类及特点可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不发生改变,废弃后可在自然条件下降解为可被大自然消纳的无害物质的塑料。
通常情况下,可降解塑料在一定的自然环境中降解需经历如下几个阶段: 首先大分子量聚合物分解为小分子量聚合物,再变成有机中间产物,最终降解为二氧化碳(CO 2)和水(H 2O ),能量回归于大自然,因此,可降解塑料制品废弃后不会成为环境杀手。
另外,部分用于制备可降解塑料的原材料也来源于可再生资源,而不再依赖日渐枯竭的石油资源。
自上世纪末,随着人类环保意识的不断增强,可降解塑料研究驶入了快车道,光降解塑料、填充型生物降解塑料及完全生物降解塑料等相继问世,并逐步可降解塑料现状及前景展望袁大辉,孙玲(中国石油石化院大庆化工研究中心,黑龙江 大庆 163714)摘要:白色污染正日益威害着生态环境,可降解塑料是解决问题的关键。
本文阐述了白色污染污染的危害,综述了微生物合成降解塑料和化学合成降解塑料等可降解塑料的现状及面临的困难与挑战,介绍了国内外研发进展,探讨了未来发展的方向。
2023年可降解塑料行业市场环境分析
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2023年可降解塑料行业市场环境分析随着可持续发展理念的普及与环保意识的提高,可降解塑料成为了近年来备受关注的新兴产业。
与传统塑料相比,可降解塑料具有可降解、可再生、可回收等优点,能够在一定程度上解决传统塑料对环境造成的污染问题。
本文将就可降解塑料行业市场环境进行分析,包括行业发展现状、政策法规、市场规模、竞争状况等方面。
一、行业发展现状目前,国内可降解塑料行业处于初级阶段,产品种类相对单一,主要以淀粉基、聚乳酸、PHA等生物降解塑料为主。
与国外发达国家相比,我国还存在技术水平较低、生产能力不足、质量不稳定等问题。
此外,由于生产成本高昂,可降解塑料的价格相对较高,使得其在市场上并没有占据很大的份额。
不过,随着生产技术的不断提高和成本的逐步下降,可降解塑料产业有望迎来发展的新机遇。
二、政策法规我国政府对可降解塑料行业给予了一定的政策支持。
2015年发布的《推进水污染防治行动计划》中明确提出,要推广可降解塑料的应用。
此外,《塑料污染治理条例》也将可降解塑料纳入其中。
目前,我国正在加强可降解塑料的标准化建设,推动行业规范发展。
这些政策措施将对可降解塑料行业的发展起到积极的促进作用。
三、市场规模据市场调研机构的数据显示,2019年中国可降解塑料市场规模达到21.68亿元,同比增长21.7%。
预计到2024年,市场规模将达到55亿美元。
目前,可降解塑料主要应用于包装、农业、医疗卫生、日用品等领域。
随着环保意识的普及,可降解塑料市场需求有望进一步扩大。
四、竞争状况目前,我国的可降解塑料生产企业主要集中在江苏、浙江、广东等地。
在市场竞争方面,产品品质和价格是竞争关键。
此外,一些企业为了提高市场份额,也在开展技术攻关、产品研发等方面进行不断探索和创新。
综上所述,可降解塑料作为一种新兴产业,其市场潜力巨大。
随着政府对环保产业的鼓励和支持,可降解塑料行业有望迎来新一轮发展机遇。
在未来,我们期待能够有更多的企业投入到可降解塑料的研发、生产、应用领域,促进可降解塑料行业的快速发展。
二氧化碳合成可降解塑料
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二氧化碳合成可降解塑料二氧化碳合成可降解塑料二氧化碳合成可降解塑料一、环境友好材料及二氧化碳塑料产生的背景二、二氧化碳塑料的世界研发现状三、中国的发展现状及前瞻四、二氧化碳塑料的合成五、二氧化碳的后处理六、二氧化碳塑料与其他可降解塑料的比较七、二氧化碳塑料的应用难题八、市场分析二氧化碳合成可降解塑料环境友好高分子材料环境友好材料是指在原料采集、产品制造使用或再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料,具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点。
国内外在研发领域具有创新优势的可降解塑料―二氧化碳聚合物。
二氧化碳合成可降解塑料二氧化碳塑料的产生背景1、减少二氧化碳的要求目前全世界每年因燃烧化石燃料及水泥厂、炼油厂、发酵等生产过程产生的二氧化碳超过240亿吨,其中的150亿吨被植物吸收,每年净增90亿吨,由此导致大气中二氧化碳的浓度每年增加1ppm(1999年已达345ppm),造成了日益严重的温室效应。
而全球平均温度在过去的100年中已经上涨了0.5℃,如果温度升高5℃,汹涌的海浪将吞没全球所有海岸线上的城市,还会出现连续不断的全球性暴雨。
二氧化碳合成可降解塑料(2)减少白色污染并降低制备成本的需要在塑料得到广泛应用的同时,伴随塑料使用而来的“白色污染”也已经引起了世界各国的广泛重视,在医用和包装材料等许多领域已经有使用全降解塑料的迫切需求。
世界各国特别是西欧、美国、日本等发达国家,明令禁止使用一次性泡沫塑料包装物,欧共体在1991年还提出,到1997年全都停止使用非降解塑料包装物。
世界各国已经采取很多应对措施都有一定缺陷,二氧化碳合成可降解塑料如在普通泡沫塑料中添加光降解成分,但光降解不易完全,残留小碎片;又如对废泡沫塑料进行回收,费时费力,回收率也难保证:再如采用纸制品能在部分场合满足要求,但造纸过程又带来很大污染;采用可降解塑料是个方向,但往往成本过高,难以普遍应用。
二氧化碳基全降解塑料产业化进展
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( NanYANG ZhongJu TianGuan Low Carbon Technology Co. ,Ltd. ,Nanyang 473000,China)
Abstract: The industrialization for carbon dioxide-based degradable plastics is introduced. The key equipment and technology about the industrialization are highlighted. The prospects are pointed out as well.
收稿日期: 2012 - 09 - 03 基金项目:“863”计划( 2009AA034901) 作者简介: 甘力强( 1978 - ) ,男,汉 族,硕 士 生,工 程 师,主 要 从 事 二 氧 化 碳 全 降 解 塑 料 工 程 研 究,通 讯 联 系 人,0377 - 61606917,glqwin @
Feb. 2013 ·4·
现代化工 Modern Chemical Industry
第 33 卷第 2 期 2013 年 2 月
二氧化碳基全降解塑料产业化研究进展
甘力强 ( 南阳中聚天冠低碳科技有限公司,河南 南阳 473000)
摘要: 介绍了二氧化碳基全降解塑料产业化的研究概况,重点研究了产业化中的关键设备和工艺,指出了二氧化碳基全降
题,而此时体系黏度只有几个厘泊,这就需要适合低
科研机构及 装 备 企 业 合 作,在 催 化 剂 开 发、工 艺 开
黏度体系的搅拌形式。随后反应逐渐进入链增长阶
发、反应及脱挥关键技术装备以及环氧丙烷回收与
“ 双碳”背景下塑料污染治理的有效途径

观 点“双碳”背景下塑料污染治理的有效途径An effective way to control plastic pollution under the background of "dual carbon"■文 / 温浩宇 王传龙联合国报告数据显示,全球每年生产超过3.3亿吨塑料,预计到2050年这一数字将增加两倍,蓝色星球可能由此变为“塑料星球”。
而近三分之一的塑料垃圾估计会进入自然环境之中,海水、海岸和自然环境将面临塑料污染的危害。
联合国环境规划署与“塑料披露项目”(Plastic Disclosure Project, PDP)合作的报告《塑料价值评估》估计,塑料垃圾对海洋生态系统造成的经济损失每年至少有130亿美元 。
一、塑料污染治理和气候变化塑料作为石化产品,原材料的生产、加工、使用乃至最后废弃全过程,产生大量碳排放。
由此,很多政策和宣传建议使用可降解塑料,或以纸代塑等,但对于不同材料的碳排放仍缺乏定量研究。
1.以纸代塑以目前包装行业使用较多的纸浆模塑制品为例,分析被认为环保的低碳纸基材料的环境负荷。
纸浆模塑制品是以一定浓度的纸浆,加入适量化学助剂在成型机中通过真空或加压的方法使纤维均匀分布在模具表面,从而形成具有拟定几何形状与尺寸的湿纸模坯,再进一步脱水脱模,干燥整形而成的制品。
纸模制品生产主要使用水力碎浆机、配浆池、成型机、烘干机和定型机等设备,从其生产工艺可以看出从纸浆的获取、配制及定性等各阶段都会产生一定数量的废气、废液及废渣的排放和能源消耗。
国内有关研究以两家纸模厂为研究对象,对其主要的纸浆模塑产品进行了全球变暖环境负荷(EB)的研究。
以生产25寸电视机减震垫为例,对比青岛和上海的纸浆模塑与发泡聚丙烯发泡产品的EB测算数据,结果看出,25寸电视机纸浆模塑包装EB与发泡聚丙烯垫的EB值几乎相同。
不同的生产过程工艺也会影响产品的碳排放。
2.全面推进可降解塑料目前降解塑料使用主要存在以下几个问题 :(1)“可降解”材料定义模糊相关监管部门在“可降解”定义上缺乏明确的要求,文件中未明确“可降解”的范畴。
科技成果——全生物二氧化碳基降解塑料制造技术
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科技成果——全生物二氧化碳基降解塑料制造技术技术类别减碳技术适用范围轻工行业新材料行业现状可降解塑料是指可以通过环境中的微生物、光、水等自然分解的新型塑料,属于环境友好型材料,近年来受到世界各国的重视。
全生物二氧化碳基降解塑料是以二氧化碳和烃为原料共聚而成的新型塑料,其中二氧化碳含量占31%-50%,可极大降低对烃的上游原料的需求,但由于制备过程复杂、制造成本过高导致该类产品发展缓慢。
目前,我国生物二氧化碳基降解塑料的制造技术得到进一步发展,并已建成3万吨/年二氧化碳基降解塑料生产线,全国总生产规模达到5万吨/年。
技术原理该技术通过二氧化碳和烃类在高效稀土三元催化剂的作用下产生聚合反应,生产可降解塑料。
每吨可降解塑料产品可以消耗二氧化碳420kg,不仅减少化石原料的使用,同时有效利用了由火力发电厂、石化企业等工业排放烟气捕集提纯后的CO2。
关键技术(1)高效稀土催化剂制备技术催化剂活性可达140g聚合物/g催化剂,具有毒性低、选择性好的特点。
(2)低温干燥技术采用低温低能耗干燥技术,在保证产品品质的前提下,降低单位产品的能耗。
(3)全自动生产控制生产线自控率大于95%,提高了运行稳定性,有效减少了运营人数和运营人员的劳动量。
工艺流程全生物二氧化碳基降解塑料制造系统工艺流程图主要技术指标1、聚合催化反应时间<10h;2、二氧化碳基塑料数均分子量在10-20万之间可控;3、聚合物中二氧化碳固定率超过40%。
技术水平全生物二氧化碳基降解塑料制造技术于2005年被列为“十一五”国家科技支撑重大项目,2009年被列为国家“863”计划支撑项目,2010年被列为浙江省发展循环经济“991行动计划”项目。
2005年“二氧化碳高效固定为可降解塑料连续化生产技术的研究”通过了吉林省科技成果鉴定。
该技术已取得国家发明专利4项。
典型案例典型用户:台州邦丰塑料有限公司等。
案例名称:台州邦丰塑料年产3万吨全生物二氧化碳基降解塑料项目建设规模:年产3万吨可降解塑料。
降解塑料的发展研究报告
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降解塑料的发展研究报告
近年来,随着全球对环保的关注日益增强,降解塑料成为了一个备受关注的领域。
以下是对降解塑料发展研究的报告:
降解塑料的概念和分类:降解塑料是指在自然条件下,通过生物降解或化学降解等方式分解而得到的塑料材料。
根据降解机理的不同,可以将降解塑料分为生物降解塑料和可降解塑料两大类。
降解塑料的生产技术:目前,降解塑料的生产技术主要包括生物降解塑料的生物法制备、化学降解塑料的化学法制备等多种方法。
其中,生物降解塑料的生产技术相对较为成熟,化学降解塑料的生产技术仍需进一步探索和完善。
降解塑料的应用领域:降解塑料具有广泛的应用前景,可以应用于日用品、包装材料、医疗器械、农业和渔业等领域。
在环保领域,降解塑料还可以被应用于土壤修复、生态修复等方面。
降解塑料的市场前景:随着全球对环保意识的提高,降解塑料市场前景非常广阔。
预计到2025年,全球降解塑料市场规模将达到100亿美元以上。
降解塑料的挑战与展望:虽然降解塑料有着广泛的应用前景和市场潜力,但其在实际应用过程中仍存在着许多挑战,如降解速度不足、降解产物对环境的影响等。
未来,需要进一步开展研究,完善降解塑料的性能和应用技术,以推动其产业化和应用。
2023年二氧化碳行业市场环境分析
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2023年二氧化碳行业市场环境分析随着人类经济和社会的不断发展,能源消耗和工业生产日益增加,引发了全球范围内的气候变化和环境污染问题。
二氧化碳是温室气体的一种,是气候变化的主要原因之一。
因此,各国政府和国际组织在全球范围内合作应对气候变化问题,发展低碳经济和绿色能源。
一、行业概述二氧化碳行业是以二氧化碳气体的生产、应用和储运为主要活动内容的一类特殊行业。
其主要产业包括:化工行业、饮料行业、钢铁行业、水泥行业和其他特殊行业。
其中,二氧化碳主要来源于钢铁、石油化工和水泥等工业生产中的尾气和小气体。
而二氧化碳的应用领域也非常广泛,其中主要包括生产饮料、农药、气体灭火、食品保鲜等。
二、市场环境分析(一)政策环境随着全球气候变化现象日益突出,各国政府加强了对气候变化问题的重视,提出了一系列的减排政策,促进了低碳经济和绿色能源的发展。
例如,欧盟推出了欧洲碳排放交易系统,对二氧化碳排放量进行调控;中国政府也提出了《关于加强应对气候变化工作的若干意见》,加强了全国范围内减排工作。
这些政策的推出和实施,对于二氧化碳行业的发展,尤其是推广二氧化碳的绿色应用有着积极的促进作用。
(二)技术环境二氧化碳行业的技术水平与创新对于其发展至关重要,目前方面主要有燃煤电厂脱硫、焦化厂废气回收、水泥熟料生产、钢铁煤气干处理、生物质发电及城市垃圾焚烧发电等技术。
其中,二氧化碳捕集与封存技术是二氧化碳减排的重要途径,被视为是能否达到减排目标的最主要手段之一。
国内各大企业也纷纷加大技术研发力度,推动绿色、可回收利用的二氧化碳应用技术。
(三)市场需求随着全球对于低碳、环保、绿色经济发展的提倡和倡导,二氧化碳需求量日益增加。
尤其是在食品、饮料、航空等行业的应用,二氧化碳成为了很重要的工业原材料。
预计未来几年二氧化碳市场需求会稳步上涨。
(四)竞争环境二氧化碳行业竞争环境激烈,市场份额集中度较高,主要是由国内外多家大型化工企业、气体企业、水泥企业等占据。
二氧化碳基生物可降解塑料研究概况及工业进展
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2011年第5期TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY科学观察1二氧化碳基聚合物简介二氧化碳基生物可降解塑料是一种二氧化碳基聚合物,也可叫二氧化碳聚合物或二氧化碳共聚物。
二氧化碳基聚合物是二氧化碳和其他单体在催化剂作用下共聚所得的高聚物。
二氧化碳可与环氧化物、环硫化物、二元胺、乙烯基醚、双炔或单炔等许多单体进行共聚,生成脂肪族聚酯(APC)、脂肪族含硫聚酯、聚脲、脂肪族聚醚酮、聚吡咙等多种共聚物。
就目前合成的二氧化碳共聚物的总和性能,尤其是性价比来分析,最具有工业化价值的是由二氧化碳与环氧化物共聚所得的脂肪族聚酯。
目前已批量生产的二氧化碳基塑料原料主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等品种。
二氧化碳共聚物具有全生物分解性能,堆肥环境下在1d 到60d内可全部降解。
二氧化碳基聚合物使用后所产生的废弃物,可以通过回收利用、焚烧、填埋等多种方式处理。
废弃的二氧化碳聚合物可以像普通塑料一样回收再利用;焚烧处理时只生成二氧化碳和水,不产生烟雾,不会造成二次污染;进行填埋处理时,可在数月内降解。
二氧化碳可降解塑料不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料,而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展,不但扩大了塑料的功能,并在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
作为环保产品和高科技产品,二氧化碳共聚物正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
2二氧化碳聚合技术研究进展2.1热降解机理以脂肪族聚碳酸酯为例,加热时APC容易降解产生相应的环状碳酸酯:1975年,日本科学家井上祥平根据热裂解谱图、热失重谱图和特性粘数的变化曲线,提出了APC的降解机理。
他认为APC开始热降解时,首先端基断裂失去CO2,之后发生解拉链降解形成相应的环状碳酸盐,最后又形成CO2和环氧化物。
而在水解时发生无规降解。
Dixon等研究了封端APC的热降解,认为未封端APC只发生解拉链降解得到相应的环状碳酸盐,而不是无规降解。
(各行业分析)二氧化碳基降解塑料行业分析报告
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二氧化碳基降解塑料行业分析报告2011-10-1目录:1,行业概况 (2)1.1行业简介 (2)1.2行业规模 (2)1.3发展速度 (3)1.4平均利润水平 (9)1.5主要厂商 (10)2,行业外部环境分析 (13)2.1技术因素 (13)2.2政府政策和法规对行业的影响 (13)2.3社会因素 (14)2.4国际环境的变化对国内的影响 (15)3,行业市场分析 (18)3.1市场需求 (18)3.2市场供给 (20)3.3市场营销因素 (21)3.4市场竞争情况 (25)4,行业内竞争者分析 (25)4.1现行战略的分析 (26)4.2未来目标分析 (28)4.3竞争实力分析 (29)4.4自我假设分析 (30)5,行业前景分析 (30)1,行业概况1.1行业简介二氧化碳是石油和天然气等物质燃烧释放出来的一种气体,既是环境温室效应的“元凶”,又是潜在的碳资源。
鉴于温室气体排放带来的潜在威胁,全球多数国家已经加入到了努力减少温室气体排放(特别是二氧化碳)的行列当中,二氧化碳的回收利用成为当下的热点。
环境友好材料是指在原料采集、产品制造、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料,具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点。
而目前国内外在研发领域具有创新优势的可降解塑料原料——二氧化碳基聚合物,正是值得石化行业关注的环境友好型塑料原料。
普通的塑料原料,如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烃为单体聚合而成,而二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为原料共聚而成,其中二氧化碳含量占31%-50%,与常规聚合物相比,对烃类及上游原料石油的消耗大大减少。
二氧化碳基聚合物不但可以减少对石油的消耗,而且环境适应性也很理想。
二氧化碳基降解塑料属完全生物降解塑料类,可在自然环境中完全降解,可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。
二氧化碳基降解塑料作为环保产品和高科技产品,正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
二氧化碳合成可降解塑料的现状与进展
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第36卷第5期2008年10月江苏化工J i angs u C hem i cal I n dust ryV01.36N o.5O ct.2008斟搜港晨二氧化碳合成可降解塑料的现状与进展钱伯章(上海擎督信息科技公司金秋科技传播公司,上海200127)摘要:可降解塑料原料——二氧化碳基聚合物是石化行业关注的环境友好型塑料原料。
评述了二氧化碳基聚合物世界研发现状与进展以及中国发展现状与前赡。
关键词:二氧化碳;聚合物;可降解塑料;现状;进展;世界;中国中图分类号:T Q326.54文献标识码:A文章编号:1002—1116(2008)05—0011一04环境友好材料是指在原料采集、产品制造、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料,具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点。
而目前国内外在研发领域具有创新优势的可降解塑料原料——二氧化碳基聚合物,正是值得石化行业关注的环境友好型塑料原料。
普通的塑料原料,如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烃为单体聚合而成,而二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为原料共聚而成,其中二氧化碳含量占3l%~50%,与常规聚合物相比,对烃及上游原料石油的消耗大大减少。
二氧化碳基聚合物不但可以减少对石油的消耗,而且环境适应性也很理想。
1世界研发现状与进展二氧化碳基聚合物使用后产生的塑料废弃物,可以通过回收利用、焚烧和填埋等多种方式处理,废弃的二氧化碳基聚合物可以像普通塑料一样回收后进行再利用;进行焚烧处理时只生成二氧化碳和水,不产生烟雾,不会造成二次污染;进行填埋处理时,可在数月内降解…。
二氧化碳降解塑料属完全生物降解塑料类,可在自然环境中完全降解,可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。
二氧化碳降解塑料作为环保产品和高科技产品,正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
美国、韩国、日本、俄罗斯和我国台湾的科学家在二氧化碳基聚合物领域进行了大量的研发工作。
二氧化碳合成可降解塑料的国内外进展
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二氧化碳合成可降解塑料的国内外进展随着全球塑料污染问题越来越严峻,不可降解塑料成为了环境保护的热门话题。
相应地,可降解塑料的研究和应用也越来越受到关注。
在这方面,二氧化碳合成可降解塑料成为了一种备受关注的研究方向。
本文将介绍国内外二氧化碳合成可降解塑料的研究进展,包括塑料的制备及其性能等方面。
国外进展1. 半科学合成法半科学合成法是指利用由锂、镁或铝为主的还原剂,还原液态二氧化碳和卤代烃来制备可降解材料。
这种方法与自由基聚合方法相比具有非常高的选择性和控制性。
研究表明,利用半科学合成法合成的二氧化碳聚合物密度较小,熔点较低,同时也表现出良好的力学性能、热稳定性和透明度。
但是,这种方法的生产成本较高,限制了其在大规模生产中的应用。
2. 光催化法另一种方法是利用光催化反应将二氧化碳转化为预聚物,并通过自由基聚合或离子聚合加工成为可降解塑料。
光催化法具有反应简单、温和,无需昂贵的还原剂等优点,可以用在较为大规模的生产中。
近年来,一些研究表明,该方法可产生具有优异性能的可降解材料,如热稳定性好,双折射率小等。
3. 催化剂法在催化剂法中,催化剂能够降低二氧化碳的反应活化能,促进其与其他单体反应。
金属有机框架材料(MOFs)是其中一种催化剂,通过在其内部进行催化反应,可以将大量的二氧化碳转化为可降解塑料。
研究表明,利用MOFs所制备的二氧化碳聚合物具有降解性能好、导电性等优点。
然而,MOFs的制备成本与工艺还需要进一步研究和优化。
国内进展1. 基于环境友好型的聚丙烯酸酯类可降解塑料近年来,国内的研究者着重于开发基于环保型原料的可降解塑料,有研究表明利用环保型原料的可降解塑料可以在未来的应用中具有更好的前景。
同时,该类可降解塑料具有较好的可加工性和稳定性等优点,并已在医疗、食品等诸多领域得到了广泛应用。
2. 高阻隔双组分聚氨酯泡沫塑料另外一些研究者开展了基于高阻隔聚氨酯泡沫塑料的研究。
该可降解塑料具有良好的拉伸性能和高阻隔能力,能够广泛应用于各种包装领域,并且具备较好的升级改造性与一定的透明度。
二氧化碳基生物降解塑料量产
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44二氧化碳基生物降解塑料量产日前,中科院长春应化所研究员王献红团队为全国5000亩农田“穿”上了二氧化碳基生物降解农用地膜,目前农田试验效果良好。
这一研究历时20年,实现了二氧化碳基生物降解塑料的工业化生产,年产5万吨,可用于制备塑料袋、快递包装等。
二氧化碳是温室效应的主要元凶,但又是一种低成本碳资源。
以其为原料合成的二氧化碳基生物降解塑料,降解产物对环境无污染,而且生产成本较低。
自1997年起,中科院长春应化所就开始布局二氧化碳基生物降解材料的应用基础研究。
王献红介绍:“合成二氧化碳基生物降解材料原理上并不难,难点在于如何研发高活性催化剂合成出高分子量二氧化碳基塑料,并通过低成本改性让这种物质达到最优性质。
”通过与多个企业开展技术合作,经过反复试验,王献红团队于2014年完成了性能优良的高分子量二氧化碳基生物降解塑料工业化工艺设计。
这一成果得到了国家自然基金委杰出青年科学基金等支持,获得美国专利2件、日本专利1件、中国发明专利27件,形成了完善的自主知识产权。
同时,用这种材料制成的地膜,已经过中国农业科学院等科研机构连续4年覆膜试验,有望为解决农田地膜残留污染提供新突 破口。
“我们会加大力度进行市场化推广,如果工业化规模达到年产30万吨,成本会进一步降低。
”王献红说。
可编程塑料能植入隐形图案浙江大学谢涛教授课题组提出一种在塑料制品中精确“编码”的方法,通过数字化调控塑料制品内部“应力”,植入精致的“隐形”图案,实现信息的隐形存储。
相关论文在线发表于《自然通讯》杂志。
论文第一作者、浙江大学博士生张国高向记者展示了几张硬币大小的透明塑料片,在偏振镜片下,这些透明塑料片清晰呈现出二维码、彩色的蝴蝶、蒙娜丽莎肖像等图案。
“我们并没有在材料里加入颜料,也没有改变材料表面的微观结构,有图案是因为应力。
”张国高说,应力由工艺原因带入,在塑料制品中是一种不可避免的普遍存在,日后会以翘曲、变形、甚至开裂的形式释放出来,这也是塑料制品不耐用的原因之一。
二氧化碳可降解塑料
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二氧化碳塑料薄膜已经通过了美国生物降解塑料研 究所(BPI)的综合论证, 在生物降解性能和热力学性能 改进方面取得了突破, 可以在-15℃至60℃下长期使用, 薄膜的抗冲击强度超过120克, 抗冲击性能与抗撕裂性能 与聚乙烯相当, 完全达到了作为普通包装薄膜的使用要 求。
二氧化碳降解塑料属完全生物降解塑料类, 可在自然环 境中完全降解, 可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、 一次性医用材料、地膜等方面。利用此技术生产的降解塑 料, 不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解 塑料, 而且避免了传统塑料产品对环境的污染。因此, 二氧 化碳降解塑料的生产和应用, 无论从环境保护, 或是从资源 再生利用角度看, 都具有重要的意义。
谢 谢
二氧化碳变塑料
看不见摸不着的二氧化碳如何变成塑料? 这里要过三道技术 难关,第一个个难题由人本科学家攻克,而孟跃中解决的是最后 两个关键问题。
第一关让碳氧原子分开
二氧化碳的组成元素就是碳和氧, 碳是构成有机物(如塑 料)的必要元素, 如果能够成功使二氧化碳与其它化合物 发生反应, 它就可以成为制塑料的材料。他首次通过一种 名为二乙基锌的催化剂, 使氧原子之间的双键断开或者若 即若离, 碳原子放出电子与其他物质结合成可降解塑料。
原材料的不同
普通的塑料原料, 如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烃为单 体聚合而成, 而二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为 原料共聚而成, 其中二氧化碳含量占31%~50%, 与常规聚 合物相比, 对烃类及石油的消耗大大减少。二氧化碳基聚 合物不但可以减少对石油的消耗, 而且环境适应性也很理 想。
二氧化碳合成聚氨酯行业分析报告
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二氧化碳合成聚氨酯行业分析报告
二氧化碳可作为聚氨酯资源用于化工产品的生产中,在水杨酸、环状碳酸酯等产品生产中得到大规模应用。
未来以二氧化碳为原料,生成高附加价值的二氧化碳共聚物是二氧化碳化学领域重点发展方向。
二氧化碳生成高分子材料,不仅能够提升二氧化碳附加价值,还能够解决现代石化资源紧缺的问题,同时还符合国内“双碳”目标,拓展二氧化碳的应用空间。
二氧化碳共聚物具有透明、可降解等特点,在食品和医用包装材料方面具有较高的竞争优势,二氧化碳共聚物医用材料的应用场景相当广阔
分析报告中最有发展价值的有两种,分别为二氧化碳基塑料(PPC)和二氧化碳基聚氨酯(CO2-PU),其中PPC具有生物可降解特性,能够用作包装袋和农用地膜等产品;二氧化碳基聚氨酯则是由二氧化碳和环氧丙烷生成,是聚氨酯的一种新型生产那工艺。
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目录:1,行业概二氧化碳基降解塑料行业分析报告况 (2)1.1行业简介 (2)1.2行业规模 (2)1.3发展速度 (3)1.4平均利润水平 (9)1.5主要厂商 (10)2,行业外部环境分析 (13)2.1技术因素 (13)2.2政府政策和法规对行业的影响 (13)2.3社会因素 (14)2.4国际环境的变化对国内的影响 (15)3,行业市场分析 (18)2011-10-13.1市场需求 (18)3.2市场供给 (20)3.3市场营销因素 (21)3.4市场竞争情况 (25)4,行业内竞争者分析 (25)4.1现行战略的分析 (26)4.2未来目标分析 (28)4.3竞争实力分析 (29)4.4自我假设分析 (30)5,行业前景分析 (30)1,行业概况1.1行业简介二氧化碳是石油和天然气等物质燃烧释放出来的一种气体,既是环境温室效应的“元凶”,又是潜在的碳资源。
鉴于温室气体排放带来的潜在威胁,全球多数国家已经加入到了努力减少温室气体排放(特别是二氧化碳)的行列当中,二氧化碳的回收利用成为当下的热点。
环境友好材料是指在原料采集、产品制造、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料,具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点。
而目前国内外在研发领域具有创新优势的可降解塑料原料——二氧化碳基聚合物,正是值得石化行业关注的环境友好型塑料原料。
普通的塑料原料,如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烃为单体聚合而成,而二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为原料共聚而成,其中二氧化碳含量占31%-50%,与常规聚合物相比,对烃类及上游原料石油的消耗大大减少。
二氧化碳基聚合物不但可以减少对石油的消耗,而且环境适应性也很理想。
二氧化碳基降解塑料属完全生物降解塑料类,可在自然环境中完全降解,可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。
二氧化碳基降解塑料作为环保产品和高科技产品,正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
利用此技术生产的降解塑料,不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料,而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展,不但扩大了塑料的功能,而且在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
因此,二氧化碳基降解塑料的生产和应用,无论从环境保护,或是从资源再生利用角度看,都具有重要的意义。
1.2行业规模1.2.1国内外降解塑料的研究开发情况1)国际:目前降解塑料已经在国外得到相当程度的认可,2002年美国Cargill-Dow公司已经完成了14万吨聚乳酸生产线的建设,正式投入运行,2003年在全世界销售超过12万吨,其中日本3万吨,欧洲2万吨,美国6万吨,其它地区1万吨。
2002年美国P&G公司、日本三菱化学公司分别建立了千吨级聚羟基烷酸酯的生产线,日本的昭和高分子公司建立了千吨级聚琥珀酸乙二醇酯的生产线,日本的岛津制作所、三井化学公司也分别建立了万吨级聚乳酸的生产线,日本大赛珞公司建立了聚己内酯的吨级生产线,德国BASF公司推出了Ecoflex 脂肪族芳香族共聚酯,美国的伊斯曼化学公司推出了Eastar BIO脂肪族芳香族共聚酯,美国的杜邦公司也推出了万吨级Bio-Material的降解塑料。
2)中国:我国降解塑料的研究和开发,始于20世纪70年代后期,但到了80年代仅有少数科研单位进行实验室研究,90年代才掀起研究开发热潮。
国家将“可降解塑料地膜”的研究列入了“八五”重大科技攻关计划。
90年代中期研究开发的热点转向塑料餐具、包装袋、垃圾袋等,90年代后期,降解农用塑料地膜已处在示范应用阶段,包装材料及制品已处在市场推广阶段。
近年来我国降解塑料的基础和应用研究取得了较大进展,有关专家估计,除完全降解技术以外,国内外在降解塑料技术方面相差不大,但目前我国降解塑料在技术和经济上都存在一些问题,其原因是生产企业推向市场的产品基本上是部分降解产品,如淀粉填充型生物降解、光/生物降解聚苯乙烯发泡餐盒,光/生物降解聚丙烯餐盒、聚乙烯包装袋、垃圾袋等。
这些产品具有与普通塑料制品相似的使用性能,但降解性能较差,阻碍了降解塑料大规模进入市场。
1.2.2国内外二氧化碳聚合物的规模情况1991年,美国的空气化学产品公司通过购买日本专利并改进申请美国专利后,1994年已有二氧化碳聚合物出售。
近年来日本在二氧化碳聚合物研究上有了一定的进展。
日本三菱化学公司高桑恭平进行了二氧化碳、环氧乙烷共聚合的研究,制成了热稳定性高、力学性能好又可生物降解的聚碳酸亚乙酯。
目前,世界上二氧化碳基塑料的规模化生产线还未见报道,俄罗斯伏尔加格勒州立大学有30吨规模的试验生产线,韩国的浦项制铁(POSCO)计划从2002年开始筹建年产3000吨生产线,但是否已经建成还不确定。
2003年4月,内蒙古蒙西高新技术集团公司采用中科院长春应化所的专利技术,经过3年的艰苦努力,完全采用国产设备,成功地建成了年产3000吨二氧化碳基塑料生产线,并生产出合格产品,这是目前世界上投入运行最大的二氧化碳基降解塑料的生产线。
国内其他二氧化碳基降解塑料项目有:中海石油化学股份公司3000吨/年降解塑料项目。
1.3发展速度1.3.1世界发展进程美国、韩国、日本、俄罗斯和我国台湾的科学家在二氧化碳基聚合物领域进行了大量的研发工作。
由二氧化碳制备完全降解塑料的研究始于1969年。
日本油封公司发现,二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下共聚可得到交替型脂肪族聚碳酸酯。
这种聚合物具有良好的环境可降解性。
美国在此基础上通过改进催化剂,于1994年生产出二氧化碳可降解共聚物。
国外开展该项工作的研究单位主要有:日本东京大学、波兰理工大学、美国Pittsburgh大学和TexasA&M大学、日本京都大学、埃克森研究公司等。
美国空气产品与化学品公司和陶氏化学公司已合成出相应的产品。
到目前为止,只有美国、日本和韩国等生产二氧化碳降解塑料,美国年产量约为2万吨,日本、韩国也已形成年产上万吨规模。
美国Cornell大学研究人员首次发现一种方法,利用可再生资源和CO2可制取塑料。
直至迄今,使用CO2为原材料制取聚合物,还需使用石油衍生物如环氧丙烷或环氧环己烷。
而新的聚合物—替代的R-环氧柠檬烷(LO)单体与CO2的共聚体,称之为聚碳酸柠檬酯(PLC),它有许多类似聚苯乙烯(PS)的特性,同时具有可生物降解性。
R-环氧柠檬烷(LO)由自然界的环状单萜烯、柠檬烯(1,8-萜二烯)得到,它存在于300多种植物中。
柠檬果皮中高达90~97%的油就含有R-环氧柠檬烷(LO)的对映体。
实验室试验表明,在搅拌式反应器中,液体R-环氧柠檬烷(LO)与CO2在β-二亚胺锌络合物催化剂存在下,在室温和0.68MPa的CO2压力下,可生成聚碳酸柠檬酯(PLC),约反应24小时,PLC生成转化率为15%。
虽然研究处于初步阶段,但对进一步的开发己引起兴趣。
德国亚琛工大研究人员于2008年4月上旬在美国化学学会年会上表示,德国正在研究将发电厂排放的大量二氧化碳转化成有用的塑料原料。
在处理影响全球气候变暖的温室气体二氧化碳问题上,迄今研究的重点都放在将二氧化碳地下储存上,德国研究人员提出不同的思路,即将二氧化碳转化成塑料原料,用于生产饮料瓶、DVD光碟和其他有用的塑料制品。
这是德国亚琛工大的研究人员托马斯?米勒在美国新奥尔良举行的美国化学学会年会上发表的看法。
米勒认为,将气候保护与塑料生产结合起来,比单纯地将二氧化碳储存到地下有意义得多。
目前米勒领导的研究人员已在亚琛工大建立了一个催化剂研究中心,并和位于勒弗库森的德国拜耳化学公司合作,共同研究如何从二氧化碳中生产廉价的聚碳酸酯塑料。
聚碳酸酯塑料是生产塑料瓶、DVD光碟和镜片等塑料制品非常普遍的原料,每年全球的需求量达数百万吨。
因此,如果能够研究成功从二氧化碳廉价生产聚碳酸酯的工艺,其应用前景将非常广阔。
米勒认为,虽然利用二氧化碳生产塑料原料并不能完全解决全球气候变暖的问题,但对减缓气候变暖会有很大的贡献。
米勒同时也表示,这项工艺的研究也并非很容易,因为二氧化碳是非常稳定的化学分子,要使其发生化学转化,本身就要消耗能源,另外还需要研究特殊的催化剂,估计至少还需要数年才能进入工业化应用。
德国和日本的化学家提出,用工业生产排放的废气二氧化碳做成塑料,可用来生产CD和DVD光碟等,以减缓全球变暖的趋势。
他们提出,石油化工等工业企业每年产生大量二氧化碳废气,可成为廉价的制造聚碳酸酯塑料的原材料。
将二氧化碳与另一种化学气体混合,加入特殊的催化剂,可制成新的塑料材料。
据悉,用新技术制造出的二氧化碳塑料比采用传统方法生产的同类产品更加廉价和环保。
二氧化碳作为合成高分子材料的单体的研究工作受到了世界各国广泛的重视。
二氧化碳与环氧丙烷共聚物类的脂肪族聚碳酸酯是二氧化碳合成高分子材料领域的一大亮点。
这类材料具有生物降解性能,不仅解决了当前塑料制品难以降解而导致的白色污染问题,也减少了二氧化碳的排放。
作为一类新型的脂肪族聚碳酸酯,二氧化碳与环氧丙烷共聚物具有透明性、生物降解性和氧气阻隔性能等特点,但是其性价比依然有待于大幅度改善,才能满足实际应用要求,今后仍需开展更深入的工作,推动二氧化碳基塑料实现真正大规模的实际应用。
1.3.2中国发展进展作为节能环保型塑料原料,二氧化碳基聚合物具有良好的发展前景,而目前我国在二氧化碳基聚合物研发领域的绝对优势,也为其产业化发展提供了良机。
自上世纪90年代起,中科院广州化学所、浙江大学、兰州大学、中科院长春应化所相继开展了二氧化碳固定为可降解塑料的研究,并取得可喜进展。
中科院广州化学公司完成二氧化碳的共聚及其利用——二氧化碳高效合成为可降解塑料的研究,该项目的中试成果已转让给广州广重企业集团公司,共同进行二氧化碳可降解塑料5000吨/年工业化试验。
该项目在催化剂方面,创新性地制备了具有自主知识产权的多种担载羧酸锌类催化剂。
该催化体系成本低、使用安全、制备简单,适合工业化规模生产应用。
2001年中科院长春应化所着手进行二氧化碳的固定及利用的工业化研发工作,与蒙西高新技术集团公司合作,经过3年攻关,建成了世界上第一条3000吨/年“二氧化碳基全降解塑料母粒”工业示范生产线。
国内首套二氧化碳降解塑料工业化生产装置于2004年初由内蒙古蒙西高新技术集团建成。
该工程由内蒙古轻化工业设计院设计,采用中科院长春应用化学研究所技术,生产规模为3000吨/年。
据称其产品可望部分取代聚偏氟乙烯、聚氯乙烯等医用和食品包装材料,并可用于一次性食品和药物包装。
根据蒙西集团提供的技术数据,目前已批量生产的二氧化碳基塑料母粒主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等3个品种。