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可降解塑料行业报告:PLA核心在于丙交酯,PBAT核心在于一体化(31页)

行业报告下载 2021年03月03日 06:37 1 管理员

PLA 制备主要有两种方法,分别是丙交酯开环聚合法和直接缩聚法,工业上 采用的主要是开环聚合法,产业链技术难点在于丙交酯的合成和纯化。(1)直接 缩聚法又称一步法,是指乳酸分子通过脱水缩聚反应制备 PLA 的过程。该方法缺 点在于反应体系处在缩聚和解聚的动态平衡,体系黏度的逐渐增大导致去除副产 物水的难度增加,无法及时排除的水会使反应向聚合物解聚的方向进行,进而影 响 PLA 分子量的提高。同时,在高温高真空度的反应条件下,PLA 也会发生解 聚、带色和消旋,降低产物性能。一步法生产 PLA 的生产流程短、成本低,但是 由于 PLA 分子量难以得到有效提升,产品机械性能差,限制了其工业应用。目前 国内仅有上海同杰良公司采用一步法合成技术。(2)丙交酯开环聚合法又称两步 法,是将乳酸先脱水生成低聚物,然后解聚生成丙交酯,再开环聚合制得 PLA 的 过程,核心技术在于丙交酯的合成和纯化。丙交酯的纯化在整个开环聚合过程中 至关重要,只有纯度高的丙交酯才能用于合成分子量高、物理性能好的 PLA。两 步法涉及丙交酯的提纯步骤,不仅工艺过程复杂、成本也较高,但是可以通过控 制丙交酯的纯度及反应条件,实现生产高分子量及化学结构可控、力学性能较好 的 PLA,因此是目前工业上应用最多的方法。

PLA 产能主要集中于海外,国内企业正加快布局。全球可降解塑料企业数量 较多,生产的产品种类也具有很大的差异化,单家公司的产能都较小,大部分公 司的产能都不足 5 万吨。产能占比较大的企业主要包括美国嘉吉 NatureWorks 公 司和科比恩与道达尔合资 Corbion-Purac 公司,分别拥有 15 万吨/年和 7.5 万吨/ 年的产能。其中,美国 NatureWorks 于 1997 年由美国陶氏化学与 Cargill(嘉吉) 合作成立,为全球最大的 PLA 生产企业,也是全球唯一产能达到 15 万吨级的 PLA 生产商,远超其他生产商的生产规模,在 2001 年建设了世界最大的聚乳酸生产工 厂。国内 PLA 市场分散度较高,近年来,国内一些玉米深加工企业和生物化工企 业开始投资进入 PLA 产业,但 PLA 产业在我国仍处于起步阶段,已建并投产的 生产线并不多,且多数规模较小。河北华丹和丰原集团都拥有 5 万吨/年的产能, 居于国内 PLA 企业的领先地位。浙江海正目前拥有产能 4.5 万吨/年,2020 年 12 月 1 日,其年产 3 万吨聚乳酸项目成功投产,实现聚乳酸树脂工业化生产跨越式 增长,海正称已自主掌握丙交酯(聚乳酸中间体)等核心技术,能够夯实推进我 国聚乳酸的产业化发展。国内其他企业,如吉林中粮、永乐生物等也都有规模不 等的聚乳酸生产线。总的来说,国内企业目前受制于技术水平、产品质量、生产 规模等方面的原因,市场份额较小,随着可降解塑料领域的发展,PLA 投产速度 将有大幅提升。

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