成果推廣：聚丁二酸丁二酯（PBS）生物降解材料

聚丁二酸丁二酯（PBS）生物降解材料

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PBS

PBS為白色結晶型聚合物，其密度為1.27g/cm3，熔點為115℃，結晶化度為30％~60％，結晶化溫度為75℃，其化學結構如圖1所示。

圖1聚丁二酸丁二醇酯

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PBS

降解是與形成相反的一個過程，是指大分子化合物經化學反應回歸到小分子化合物的過程。PBS降解的本質是聚合物中化學鍵的斷裂，其中既包括主鏈中化學鍵的斷裂，又包括支鏈中化學鍵的斷裂，主鏈結構中化學鍵的斷裂對聚合物的降解起著決定性的作用。在PBS分子鏈中引入較弱的化學鍵或較易發生化學反應的化學鍵，則該鍵較易斷裂，聚合物就較易於降解。反之，則難以降解。PBS在微生物的作用下可發生降解。微生物首先侵蝕聚酯的表面，然後由微生物分泌的酶對聚酯中的酯鍵發生作用使其水解。酶催化水解聚酯的過程分為以下兩步。

第一步，酶起一個醇的作用，可以把該反應看做是PBS聚酯的醇解，產物為醯基酶和聚酯鏈的一部分；

第二步，醯基酶被水解，產物為聚酯的其餘部分和再生的酶。該酶可被循環利用，

如圖2所示。

圖2 酶催化水解酯的過程

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PBS

聚丁二酸丁二酯（PBS）生物降解高分子材料具有優異的生物降解性能、均衡的力學性能和優異的熱塑性加工性能，是已經工業化並且獲得應用的主要生物降解高分子品種。正是看到了PBS的巨大市場前景，國內外廠家都在積極擴大PBS產能。

聚丁二酸丁二酯（PBS）被認為是生物全降解塑料領域最具發展前途的產品之一，因其卓越的性價比，估計目前全球市場規模在100萬噸/年。正是看到了PBS的巨大市場前景，國內外廠家都在積極擴大PBS產能。目前國內外實現PBS生產的國家有、日本、德國、義大利、美國、韓國，

PBS用途廣泛，可以取代通用聚乙烯或聚丙烯進入通用塑料領域，可應用於可用於包裝、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫療用品、農用薄膜、農藥及化肥緩釋材料等領域，如表1。PBS及其共聚物在可降解塑料中，綜合性能優異，具有高的性能/價格比。因此PBS的基礎和應用研究以及工業化生產對於生物降解塑料的推廣應用將具有很大的推動作用。由於PBS突出的加工性和優異的吹膜性能，在可降解薄膜領域具有很好的應用前景，尤其需要擴大薄膜級PBS的產能，為超市、農貿市場等提供價格較低的可降解一次性塑料袋，為家庭提供一次性垃圾袋，逐步取代市場上的崩解型澱粉/聚乙烯塑料袋和不可降解塑料袋。

歐洲制定了有關可生物降解堆肥塑料的標準EN13432《利於堆肥和生物降解來回收的包裝物試驗和最終評價的要求》，歐盟部分國家從2010年起禁止不可降解塑料用於食品、日用品包裝。因此，本項目的實施，還對產品出口具有重要意義。

PBS作為可降解塑料中新興的品種，其在世界範圍內的生產處於剛剛起步階段，僅有為數不多的幾家廠商能實現量產, 大規模的產業化還未形成。PBS及其共聚物在可降解塑料中，具有高的性能/價格比，其產業發展前景將尤為廣闊。本項目的實施，有利於加強在國際全生物降解塑料市場上的技術和市場優勢。

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