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生物基高分子材料商業(yè)化推進(jìn)加速
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作者:lnpfsy
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發(fā)布時(shí)間: 2019-04-19
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近幾年來，在各國(guó)政府和相關(guān)企業(yè)的積極努力下，生物基高分子材料取得了長(zhǎng)足發(fā)展，商業(yè)化推進(jìn)開始加速。不過，尋找來源更豐富的可再生原料已成為制約生物基材料發(fā)展的關(guān)鍵，如何把纖維素和木質(zhì)素經(jīng)濟(jì)、有效地轉(zhuǎn)化利用，是該領(lǐng)域的一個(gè)難題，也是重要方向
各國(guó)積極推進(jìn)
高分子材料的應(yīng)用已經(jīng)滲透到人類生活的方方面面。2013年，全球塑料產(chǎn)量超過2.8億噸，其中我國(guó)產(chǎn)量超過6000萬噸，消費(fèi)量超過7000萬噸。未來幾年，世界尤其是新興市場(chǎng)的塑料產(chǎn)量和消耗量還將繼續(xù)飛速攀升。不過，近99%的高分子材料來源于石化資源，而石化資源正面臨日益枯竭的危機(jī)，且環(huán)保問題日趨嚴(yán)重。在這樣的背景下，研究開發(fā)可降解的生物基高分子材料替代石油基高分子材料具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。
為此，一些跨國(guó)公司比如巴斯夫、陶氏化學(xué)等紛紛將生物基材料作為最優(yōu)先發(fā)展的業(yè)務(wù)。美國(guó)通過了《生物質(zhì)研發(fā)法案》，并成立了生物質(zhì)項(xiàng)目辦公室和生物質(zhì)技術(shù)咨詢委員會(huì)，提出了生物質(zhì)技術(shù)路線圖。歐盟通過給生物塑料制品貼上符合歐州環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的綠色標(biāo)志鼓勵(lì)消費(fèi)者購買，并給予生物塑料研究單位和企業(yè)政策優(yōu)惠。我國(guó)也明確指出要大力發(fā)展可再生資源，擴(kuò)大生物基產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)能力。
商業(yè)化正在加速
目前生物基高分子材料研究領(lǐng)域主要涉及熱塑性高分子、熱固性高分子、黏合劑、塑料助劑四大領(lǐng)域，主要應(yīng)用于塑料、纖維、發(fā)泡、復(fù)合材料、醫(yī)用材料、膠黏劑、涂料等產(chǎn)業(yè)。生物基高分子材料經(jīng)過多年發(fā)展，近年來商業(yè)化正在加速推進(jìn)。雖然與塑料消耗總量相比，生物基材料所占比例尚不足2%，但從2009年到2013年，全球使用量每年以34％的速度遞增。該產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)增長(zhǎng)空間巨大。
以改性聚乳酸的研究與開發(fā)為例。聚乳酸具有可生物降解、原料可再生（淀粉、纖維素）、強(qiáng)度高、模量高、透明性好、減碳環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)又存在結(jié)晶速度慢、耐熱性差、耐熱后透明性差、抗沖性差、價(jià)格高、熔體強(qiáng)度低等諸多缺點(diǎn)。為此，朱錦團(tuán)隊(duì)就提高聚乳酸的耐熱性、加快結(jié)晶速度、降低成本等展開了改性研究。通過添加成核劑、增韌劑、增塑劑等方法，改性后的耐熱聚乳酸半結(jié)晶速度從大于15分鐘減至小于1分鐘，成型時(shí)間從大于10分鐘減至低于1分鐘，耐熱性提高到120℃以上，抗沖性能提高1倍，耐熱后透明性保持良好。
各國(guó)積極推進(jìn)
高分子材料的應(yīng)用已經(jīng)滲透到人類生活的方方面面。2013年，全球塑料產(chǎn)量超過2.8億噸，其中我國(guó)產(chǎn)量超過6000萬噸，消費(fèi)量超過7000萬噸。未來幾年，世界尤其是新興市場(chǎng)的塑料產(chǎn)量和消耗量還將繼續(xù)飛速攀升。不過，近99%的高分子材料來源于石化資源，而石化資源正面臨日益枯竭的危機(jī)，且環(huán)保問題日趨嚴(yán)重。在這樣的背景下，研究開發(fā)可降解的生物基高分子材料替代石油基高分子材料具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。
為此，一些跨國(guó)公司比如巴斯夫、陶氏化學(xué)等紛紛將生物基材料作為最優(yōu)先發(fā)展的業(yè)務(wù)。美國(guó)通過了《生物質(zhì)研發(fā)法案》，并成立了生物質(zhì)項(xiàng)目辦公室和生物質(zhì)技術(shù)咨詢委員會(huì)，提出了生物質(zhì)技術(shù)路線圖。歐盟通過給生物塑料制品貼上符合歐州環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的綠色標(biāo)志鼓勵(lì)消費(fèi)者購買，并給予生物塑料研究單位和企業(yè)政策優(yōu)惠。我國(guó)也明確指出要大力發(fā)展可再生資源，擴(kuò)大生物基產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)能力。
商業(yè)化正在加速
目前生物基高分子材料研究領(lǐng)域主要涉及熱塑性高分子、熱固性高分子、黏合劑、塑料助劑四大領(lǐng)域，主要應(yīng)用于塑料、纖維、發(fā)泡、復(fù)合材料、醫(yī)用材料、膠黏劑、涂料等產(chǎn)業(yè)。生物基高分子材料經(jīng)過多年發(fā)展，近年來商業(yè)化正在加速推進(jìn)。雖然與塑料消耗總量相比，生物基材料所占比例尚不足2%，但從2009年到2013年，全球使用量每年以34％的速度遞增。該產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)增長(zhǎng)空間巨大。
以改性聚乳酸的研究與開發(fā)為例。聚乳酸具有可生物降解、原料可再生（淀粉、纖維素）、強(qiáng)度高、模量高、透明性好、減碳環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)又存在結(jié)晶速度慢、耐熱性差、耐熱后透明性差、抗沖性差、價(jià)格高、熔體強(qiáng)度低等諸多缺點(diǎn)。為此，朱錦團(tuán)隊(duì)就提高聚乳酸的耐熱性、加快結(jié)晶速度、降低成本等展開了改性研究。通過添加成核劑、增韌劑、增塑劑等方法，改性后的耐熱聚乳酸半結(jié)晶速度從大于15分鐘減至小于1分鐘，成型時(shí)間從大于10分鐘減至低于1分鐘，耐熱性提高到120℃以上，抗沖性能提高1倍，耐熱后透明性保持良好。
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