可生物降解聚丁二酸丁二酯(PBS)及其共聚酯的连续聚合技术

地区:上海市 宝山区

关键词:上海聚友化工有限公司

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001307

成果描述:

全生物降解材料易被自然界的多种微生物或动、植物体内的酶分解、代谢,最终转化为二氧化碳和水,安全无毒,具有生物相容性和可吸收性,是解决废弃塑料带来环境污染问题的重要途径。PBS材料具有优异的韧性和耐热性,加工性能良好,价格相对较低,而且其性能完全达到通用塑料水平。PBS作为原料可以用于制作包装材料、餐饮用具、卫生用品以及地膜等一次性用品,具有广阔市场前景。中国在《产业结构调整指导目录(2011年本)》和《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2013年)中将全生物降解塑料PBS列为“鼓励类”的产品。 该项目旨在通过对聚丁二酸丁二酯(PBS)及其共聚酯的连续聚合装备技术、聚合工艺、产品设计等的研究,开发出连续法制备PBS及其共聚酯的工艺和装备技术,以适合大规模工业化生产,生产出高附加值产品。主要技术创新包括:获得可制备优异产品性能的产品配方,研制出了成套PBS及其共聚酯的连续聚合工艺软件包。完全自主知识产权的一步法连续聚合工艺流程,首创性设计了五釜PBS及其共聚酯的连续聚合工艺流程。开发出PBS及其共聚酯的专有生产装备,包括降膜式预缩聚反应器、强制刮膜的自清洁增粘反应器等。建成国际上首条一步法连续聚合得到高粘度PBS及其共聚酯的生产装置。建设的1万吨PBS连续聚合生产装置,实现高分子量PBS及其共聚酯的连续合成,得到熔指小于5(190℃,2.16kg)的PBS产品。 该项目采用的技术路线,与国内外现有技术相比,在工艺技术、产品性能等方面具有以下优势:采用连续聚合反应工艺,改进了间歇聚合生产PBS的诸多弊端(批次差异、能耗较高、粘度较低等),生产过程平稳易控,聚合能耗大大降低,产品品质稳定,产品色泽优良,可在线实现差别化产品的生产。采用强制刮膜的自清洁增粘反应器,采用一步法即可得到产品熔指小于5(190℃,2.16kg)的产品,扩大了PBS的应用领域和应用范围。采用塔式降膜预缩聚反应器,降低醇酸物料的摩尔比,避免了副产物四氢呋喃(THF)的大量产生。采用新型高效催化体系,通过二元酸和二元醇的直接缩聚反应,无需后续扩链过程即可得到高粘度的PBS或PBS共聚酯;避免了扩链法工艺引入的异氰酸基团,提高了产品PBS的卫生性能,为产品在食品、药品、化妆品包装接触等卫生要求较高的领域应用提供了可能。 该项目研发的成果,获得4项国家发明专利授权,1项实用新型专利授权,并于2014年获中国石油和化学工业联合会科技进步奖三等奖。 该项目已在杭州鑫富药业股份有限公司建成1条年产1万吨PBS聚酯及其共聚酯的连续聚合生产线,该项目装置是国际上首条一步法连续聚合得到高粘度PBS及其共聚酯的生产装置,产品质量符合市场要求,销往国内外。2013年度,在年产1万吨的连续聚合装置上,共生产出合格PBS和PBAT产品6000吨,直接产生经济效益18000万元/年,由此增加利税2000万元。
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