二氧化碳合成可降解塑料.ppt

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 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。 （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， 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。 二氧化碳基降解塑料 二氧化碳基聚合物是以CO2和烃为原料共聚而成的新型塑料。其中CO2含量占31％～50％，可大大降低对上游原料一石油的消耗。CO2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CO2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CO2和H2O，不产生烟雾。不会造成二次污染；进行填埋处理时，可在数日内降解。 用降解塑料制作的园艺花盆 一、世界研发现状与进展 二氧化碳降解塑料作为环保产品和高科技产品，美国、韩国日本俄罗斯和我国台湾的科学家在二氧化碳聚合物领域进行了大量的研发工作。 目前已批量生产的该类塑料有二氧化碳／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。 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Texas AM大学、日本京都大学j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、日本和韩国等国家生产二氧化碳降解塑料，美国年产量约为2万t，日本、韩国也已形成年产上万吨规模。 美国得州A＆M大学的化学教授Donald J．Darensbourg开发了由CO2生产塑料的工艺过程，包括从CO2生产聚碳酸酯，以及基于使用磷铝金属络合物为催化剂生产环氧乙烷或氧杂环丁烷。 德国和日本的化学家必威体育精装版提出，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、中国的发展现状及前瞻 自20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。从水泥窑尾气中提取CO2，通过一系列工艺将其制备成食品级纯净度，作为原料用于全降解塑料生产，这项具有独立知识产权，国内首创的全生物降解二氧化碳共聚物技术，为内蒙古蒙西高新技术集团与中科院长春应用化学研究所合作开发。建立了年产 3000t共聚物生产线，在强制堆肥条件下5~60d内完全降解，产品主要包括CO2一环氧丙烷一环氧乙烷三元共聚物和CO2一环氧丙烷一环氧己烷三元共聚物，该聚合物具有全生物降解、透明、高阻隔性等特性，并于2002年12月开始陆续上市。 河南天冠集团是我国燃料乙醇大型定点生产企业，该企业与中山大学合作, 利用酒精发酵过程中产生的CO2为原料，