塑料工業(yè)是隨著石油化工的發(fā)展而快速發(fā)展起來的，以取材容易、價格低廉、加工方便輕質(zhì)耐用等優(yōu)點，廣泛應用于社會的各個領域，給人們生活帶來了極大的方便。然而同時，由于大量的廢棄塑料制品難以分解，構(gòu)成了日益嚴重的“白色污染”，制備環(huán)境友好的可降解塑料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料近年來受到了普遍關注。

生物可降解塑料是指，在自然界如土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的微生物如細菌、霉菌和海藻等作用引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。

世界多國和地區(qū)在根據(jù)自身情況，不斷完善“限塑”“禁塑”法律法規(guī)。我國于2007年就出臺了限塑措施，于2015年在吉林等省市禁塑試點，于2018年出臺可降解農(nóng)膜國家標準。 今年1月19日，國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部公布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》，明確了“到2020年底，我國將率先在部分地區(qū)、部分領域禁止、限制部分塑料制品的生產(chǎn)、銷售和使用，到2022年底，一次性塑料制品的消費量明顯減少，替代產(chǎn)品得到推廣?！?/span>這些政策的出臺，使得可降解塑料的發(fā)展迎來歷史機遇。

隨著電子商務和網(wǎng)絡服務業(yè)的迅速發(fā)展，快遞和外賣餐飲包裝以及一次性包裝制品如塑料袋、餐盒、杯、杯蓋、吸管、刀叉勺、緩沖物等的需求量越來越大。

然而，由于目前國內(nèi)垃圾處理并不完善，一次性包裝制品使用后不能被合理處置，造成一部分廢棄物釋放到自然環(huán)境，帶來了環(huán)境污染。從去年開始興起的垃圾分類回收，已成為社會關注的熱點，企業(yè)也開始積極研發(fā)生物基材料、可降解塑料等替代品。

“限塑”將成全球未來趨勢，生物降解塑料迎政策東風

早在2007年12月，國務院辦公廳發(fā)布《關于限制生產(chǎn)銷售使用塑料購物袋的通知》。這份被稱為“限塑令”的通知要求，從2008年6月1日起，在全國范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)、銷售、使用厚度小于0.025毫米的塑料購物袋，所有超市、商場、集貿(mào)市場等商品零售場所一律不得免費提供塑料購物袋。十幾年過去了，從限塑效果來看，并不盡如人意，反而有愈演愈烈之勢。

2020年1月19日，國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部公布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》（被稱為“升級版限塑令”）。意見明確，到2020年，率先在部分地區(qū)、部分領域禁止、限制部分塑料制品的生產(chǎn)、銷售和使用。新版“限塑令”在塑料制品制造和使用方面提出了更嚴格的要求，提出全面禁止廢塑料進口。此外，違規(guī)企業(yè)也將被列入失信記錄，塑料污染治理重點問題將被納入中央生態(tài)環(huán)保督察。

在意見發(fā)布近三個月后，國家有關部委近日又對《禁止、限制生產(chǎn)、銷售和使用的塑料制品目錄（征求意見稿）》公開征求意見。

聚丁二酸丁二醇酯（PBS）由丁二酸和丁二醇經(jīng)縮合聚合而成。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(jīng)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。

PBS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(nèi)的酶分解、代謝，最終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。

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(fā)酵得到。

PBS可以用于垃圾袋、包裝袋、化妝品瓶、各種塑料卡片、嬰兒尿布、農(nóng)用材料及藥物緩釋載體基質(zhì)等；還有其它涉及到環(huán)境保護的各種塑料制品，如土木綠化用網(wǎng)、膜等?？捎糜诎b、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料、生物醫(yī)用高分子材料等領域。

 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(wěn)定。

? 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。

? PBS類聚酯耐熱性好，熱變形溫度接近100℃，改性后可超過100℃。這一特性能夠滿足日常用品的耐熱需求，可制備冷熱飲包裝盒餐盒。

? PBS類聚酯具有價格優(yōu)勢。它以脂肪族二元酸、二元醇為主要原料，規(guī)模生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)物通過生物發(fā)酵途徑生產(chǎn)出的丁二酸、丁二醇。

? PBS類聚酯生產(chǎn)設備已經(jīng)國產(chǎn)化。PBS聚酯可通過對PET、PBT聚酯設備略作改造進行生產(chǎn)，目前我國聚酯設備生產(chǎn)能力嚴重過剩，改造生產(chǎn)PBS為過剩的聚酯設備提供了新的機遇。

什么是PBAT材料？

PBAT屬于熱塑性生物降解塑料，是1，4丁二醇（BDO）、己二酸和對苯二甲酸的三元共聚物。

PBAT兼具PBA和PBT的特性，既有較好的延展性和斷裂伸長率，也有較好的耐熱性和沖擊性能。得益于苯環(huán)結(jié)構(gòu)， PBAT的抗撕裂強度是聚乙烯的120%，沖擊強度是聚乙烯的130%，這些性能是生產(chǎn)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(chǎn)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唯一使用膜材。

PBAT在自然環(huán)境中通過微生物的代謝，最終可以被轉(zhuǎn)化為CO2和水。其優(yōu)良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非?；钴S和市場應用最好降解材料之一，良好的使用性能和經(jīng)濟性越來越得到大家的重視。

PBAT作為生物降解材料的一種，符合“EN13432”國際通用評價標準(主要內(nèi)容為：在相對濕度70%，溫度60℃條件下，進行有氧堆肥，在180天之內(nèi)，相對棉纖維素，材料的生物降解率要達到90%以上)，對解決“白色污染”問題有著重要意義。

PBAT與其他主要生物降解材料的比較從表中可以看出，PBAT的耐熱性能高、成膜性能良好、韌性好、耐水解性高。與PBS相比，雖然開發(fā)時間晚于PBS，但本身性能優(yōu)于PBS，因此實際用量更大。

PBAT的生產(chǎn)裝置和PBT、PET及PBS的生產(chǎn)裝置在聚合反應、真空系統(tǒng)、熔體輸送、處理系統(tǒng)、熱媒系統(tǒng)等方面存在諸多相似，工程轉(zhuǎn)化的互通性良好。

此外，由于PBAT材料的分子熱穩(wěn)定性高、降解速度低以及分子空間大，可以與其它分子共混;同時分子鏈具有良好的柔性，因此PBAT材料向柔性發(fā)展，側(cè)重于多品種切換，市場表現(xiàn)良好，特別是作為生物降解地膜的專用料方面表現(xiàn)突出。PBAT生物降解地膜在覆膜40天后韌性逐漸降低，60天后開始降解，140 天左右實現(xiàn)降解，少量碎片殘留會與土壤粘連，基本對下季作物田間作業(yè)無影響。

國內(nèi)PBAT發(fā)展現(xiàn)狀

目前國內(nèi)主要進行PBAT材料研究的有中科院理化技術研究所、中科院化學研究所、藍山屯河公司、清華大學、江南大學等。

中科院理化技術研究所針對國外全生物降解脂肪族聚酯產(chǎn)品生物安全性低的問題，研究出了成本低、力學性能高、生物安全性良好的PBAT材料，可替代不降解塑料，緩解“白色污染”，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PBAT 生產(chǎn)工藝包及成套生產(chǎn)及應用專利技術。目前中科院理化技術研究所授權(quán)鑫富藥業(yè)、匯盈新材料、金暉兆隆新材料和悅泰生物新材料等公司進行PBAT材料的生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。

中科院化學研究所不斷進行技術整合、工藝設計、結(jié)構(gòu)調(diào)整，目前也掌握了穩(wěn)定的PBAT材料生產(chǎn)工藝，并通過中國塑料加工工業(yè)協(xié)會、全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心組織的完全生物降解地膜農(nóng)田試驗。