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一文读懂生物降解材料家族之PBAT
2020年以来,各地相继推出加强塑料污染治理工作实施方案,限塑更进一步。根据欧洲生物塑料协会2019年9月公布的数据显示,截至2019年9月,全球生物塑料产能为117.4万吨,各类型生物降解塑料产能分布情况如下:
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资料来源:欧洲生物塑料协会
从图中我们可以看出PBAT产能是继淀粉基塑料和PLA之后第三大的生物降解塑料,之前已经给大家介绍过PLA,没看到的小伙伴可以查阅(生物降解塑料的一哥,聚乳酸PLA介绍),今天给大家介绍一下PBAT,由于篇幅有限,关于目前PBAT的产能以及生产企业将在下一篇文章给大家详细介绍,如有不足欢迎大家加群指正交流。


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一、PBAT的介绍

PBAT,中文名称为聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯,如下图为其结构式。根据生物降解塑料的来源可分为生物基生物降解材料和石化基生物降解材料,PBAT属于石化基生物降解塑料,是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好的降解材料之一。
图片PBAT是聚酯的一种,聚酯=二酸+二醇,聚酯类还包含PBS、PBSA、PBT,如下图所示。           图片PBAT是以1,4-丁二醇(BDO)、己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二醇酯(DMT)为原料,通过直接酯化或酯交换法而制得

1.基本性能

  • PBAT是一种半结晶型聚合物

  • 通常结晶温度在110℃附近

  • 熔点在130℃左右

  • 密度在1.18g/ml~1.3g/ml之间

  • PBAT的结晶度大概在30%左右

  • 邵氏硬度在85以上

2.PBAT的特性

PBAT材料典型代表为德国BASF公司的Ecoflex®和美国Eastman公司的Eastar Bio® (2004年, Eastman将该产品卖给了Novamont公司,改名为Origo-Bi)产品。         图片图片图片图片

二、PBAT的应用

PBAT材料不仅可以生物降解也可堆肥,所以使用PBAT可以对抗白色污染,PBAT生产的生物降解垃圾袋是生物堆肥垃圾中心回收生物变废物时的使用膜材,主要应用于:全降解包装用薄膜;全降解包装袋,包括购物袋,连卷垃圾袋,宠物粪便袋,电子产品包装袋,食品包装袋,地膜等等。

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PBAT+PLA/PBAT+PLA+玉米淀粉改性原料制品 图摄于2019年橡塑展鑫海环保材料展台         图片

PBAT餐具制品 图摄于2018年蓝山屯河展台

           图片PBAT包装袋制品  图摄于2018年蓝山屯河展台


巴斯夫的Ecovio®生物塑料是一种完全可堆肥的优质聚合物,它由可降解的巴斯夫聚合物ecoflex®PBAT和聚乳酸(PLA)制成,如后是该产品的应用图。


图片图片图片图片


在环保政策的驱动下,PLA、PBAT、PHA、PCL、PBS等生物降解塑料,在一次性餐具、包装、农业、汽车、医疗、纺织等领域的应用正迎来市场发展新机遇。生物降解塑料的改性材料,以及相关助剂,如扩链接,抗水解剂,增韧剂,成核剂,抗菌剂也会有新一轮的创新。

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此外,对现有通用塑料如LDPE薄膜、PP注塑制品的替代,由于生物降解材料本身的特性,对片材,注塑,薄膜,吹塑,热成型设备有不同的要求,也会有更新换代的机会。为此艾邦建有生物降解塑料微信交流群,金发、海正生物、吉林中粮、蓝山屯河、中石化、九江科院、光华伟业,禾尔斯、科碧恩等企业已加入,欢迎加入一起交流探讨!

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