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聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业

现状及技术进展

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1、PBS的结构、性能与应用

PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯，是一种脂肪族

聚酯，其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯，其分

子式:HO-［CO-(CH)-CO-O-(CH

222

)-O］n-H，PBS分子链较柔软，且熔点较低。PBS于

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20世纪90年代进入材料研究领域，并迅速成为广泛推

广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。

其优异性能主要表现在以下几个方面：

(1)加工性能。PBS的加工性能非常好，可在通用加

工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工，同

时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物，降低成本。

(2)耐热性能。PBS具有出色的耐热性能，是完全可

生物降解聚酯中耐热性能最好的品种，热变形温度接

近100℃，改性后可超过100℃，满足日常用品的耐热

需求，可用于制备冷热饮包装和餐盒。

(3)力学性能。与其他生物降解塑料相比，PBS力学

性能十分优异，具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙

烯相近的力学性能。

(4)降解性能与化学稳定性。PBS在正常储存和使用

过程中性能非常稳定，只在堆肥、土壤、水和活化污

泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为

二氧化碳和水。

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由于PBS有上述良好的性能，使它在很多方面都

有着非常重要的用途。首先它可用于包装领域，主要

有垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子和标签等。由于

PBS良好的成膜性，另一个重要应用是作为农林业中

的农用薄膜，以及各种种植用器皿和植被网等。其次，

在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等还能制成各种成型制

品，被用于日用杂品。与PET类似，PBS还可作为

纺织材料纺丝加工。此外，由于具有生物相容性和可

降解性，PBS还可应用于医用制品中的各种人造材料

如人造软骨、缝合线、支架等。

2、PBS的工业化生产

2.1国外PBS产品

早在上世纪30年代，Carothers就已经成功制

备出了PBS，但由于受当时工艺条件的限制，制得的

PBS分子量小于5000，无法用作实际材料。直到上个

世纪90年代，随着人们对脂肪族生物降解材料的研

究逐渐深入，满足实际应用要求的高分子量的PBS才

被开发成功。日本昭和高分子公司于1993年建立了

一套年产3000吨PBS及其共聚物的半商业化生产装

置，其系列产品以“Bionolle”的商品名面世(中文

名:碧能)，这是世界上首个商业化的PBS树脂。

Bionolle是一种结晶型热塑性塑料，分子量从几万

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到几十万，玻璃化转变温度为-45～-10℃，熔点为

90～120℃，耐热温度接近100℃，具有良好的力学

性能和加工性能，其制品包括农用薄膜、垃圾袋、发

泡材料等。然而Bionolle系列PBS