摘要：如今“白色污染”問題愈加嚴(yán)重，PBAT作為良好的生物降解材料，兼具PBA與PBT的特性，具有熱穩(wěn)定性好及力學(xué)性能優(yōu)良的特點(diǎn)，在生物降解材料領(lǐng)域的研究中較為活躍，同時(shí)也受到市場(chǎng)的歡迎。

　　PBAT作為生物降解材料的一種，符合“EN13432”國際通用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(主要內(nèi)容為：在相對(duì)濕度70%，溫度60℃條件下，進(jìn)行有氧堆肥，在180天之內(nèi)，相對(duì)棉纖維素，材料的生物降解率要達(dá)到90%以上)，對(duì)解決“白色污染”問題有著重要意義。

　　PBAT性能優(yōu)秀 國內(nèi)生產(chǎn)條件良好

　　PBAT作為優(yōu)良的生物降解材料，兼具脂肪族聚酯的良好降解性以及芳香族聚酯的優(yōu)異力學(xué)性，不僅具有較好的延展性及斷裂伸長率，還具有良好的耐熱性及沖擊性能，在廢棄后可以降解為水及二氧化碳，環(huán)保作用突出。從表1來看，PBAT具有耐熱性能高，成膜性能良好，韌性好，耐水解性高等優(yōu)點(diǎn)。與PBS相比，雖然開發(fā)時(shí)間晚于PBS，但本身性能優(yōu)于PBS，因此實(shí)際用量較PBS大。最早開發(fā)PBS及PBSA技術(shù)的日本昭和已停止生產(chǎn)該產(chǎn)品。

　　表1 PBAT 和主要可降解塑料的性能對(duì)比

　　(五度易鏈行研中心)

　　目前國內(nèi)發(fā)展PBAT的原料條件良好。PBAT 主要原料是PTA 、1，4-丁二醇以及己二酸。PTA方面，2017 年底，PTA 年產(chǎn)能約為5000萬噸，產(chǎn)量約為3500萬噸，其下游需求略低于產(chǎn)量，目前行業(yè)處于生產(chǎn)能力過剩階段; 1，4-丁二醇方面，2017年我國產(chǎn)能為247.5 萬t /a，但產(chǎn)量?jī)H為193 萬t /a，目前行業(yè)同樣產(chǎn)能過剩。此外，2017 年我國己二酸產(chǎn)能約248萬噸，產(chǎn)量為149萬噸，工廠也處于難以滿負(fù)荷開工的狀態(tài)。基于上述數(shù)據(jù)以及我國這三類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，可以認(rèn)為PBAT發(fā)展的原料條件良好，PBAT 的發(fā)展有助于改善上游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩的問題。

　　不僅是原料條件良好，其生產(chǎn)和運(yùn)用條件也較為成熟。PBAT的生產(chǎn)裝置和PBT、PET及PBS的生產(chǎn)裝置在聚合反應(yīng)、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。中國昆侖工程公司在PET、PBT、芳綸、氨綸等高分子聚合領(lǐng)域具有豐富的研發(fā)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，具備較好的PBAT 產(chǎn)業(yè)工程化能力。目前國內(nèi)50 萬t /a PET 裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，高黏度聚合反應(yīng)器等關(guān)鍵設(shè)備均可在國內(nèi)制造，大型聚合設(shè)備的制造、檢驗(yàn)及施工安裝也已有成熟的經(jīng)驗(yàn)和程序，可為PBAT 產(chǎn)業(yè)化提供借鑒。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(shí)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(chǎng)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(shí)現(xiàn)降解，少量碎片殘留會(huì)與土壤粘連，基本對(duì)下季作物田間作業(yè)無影響。

　　國內(nèi)PBAT技術(shù)發(fā)展良好 行業(yè)集中度高

　　目前國內(nèi)主要進(jìn)行PBAT材料研究的有中科院理化技術(shù)研究所、中科院化學(xué)研究所、藍(lán)山屯河公司、清華大學(xué)、江南大學(xué)等。其中中科院理化技術(shù)研究所針對(duì)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(xué)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(shí)產(chǎn)權(quán)的PBAT 生產(chǎn)工藝包及成套生產(chǎn)及應(yīng)用專利技術(shù)。目前

　　中科院理化技術(shù)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(jìn)行PBAT材料的生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良。中科院化學(xué)研究所不斷進(jìn)行技術(shù)整合、工藝設(shè)計(jì)、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(huì)、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心組織的完全生物降解地膜農(nóng)田試驗(yàn)。此外，藍(lán)山屯河公司也通過自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了PBAT材料的生產(chǎn)。

　　全球PBAT產(chǎn)能最大的公司為BASF，目前產(chǎn)能為7.4萬噸/年。我國PBAT材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度快，行業(yè)內(nèi)企業(yè)集中度高。目前金發(fā)科技每年產(chǎn)能為3萬噸、金暉兆隆每年產(chǎn)能為2萬噸、億帆鑫富每年產(chǎn)能為1.2萬噸，藍(lán)山屯河每年產(chǎn)能為0.8萬噸。目前全球PBAT市場(chǎng)需求旺盛，由于PBAT價(jià)格較高，國內(nèi)產(chǎn)品主要用于出口。隨著歐洲市場(chǎng)的需求量的逐步增加，未來幾年國內(nèi)PBAT材料的產(chǎn)能有望逐步提升。 

　　表2 2017 年我國主要PBAT材料生產(chǎn)公司產(chǎn)能

　　(五度易鏈行研中心)

　表3  目前市場(chǎng)生物降解PBAT樹脂力學(xué)性能對(duì)比

　　(五度易鏈行研中心)

　　結(jié)語

　　PBAT作為性能良好的環(huán)保材料，可以降低石油資源消耗，緩解“白色污染”，對(duì)我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前我國PBAT的生產(chǎn)具備良好的原材料條件和生產(chǎn)條件，國內(nèi)技術(shù)發(fā)展良好，行業(yè)集中度高，潛在市場(chǎng)大，產(chǎn)業(yè)化前景好。