二氧化碳合成可降解塑料

（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，
二氧化碳塑料的合成
?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，再 作为原料用于全降解塑料生，二氧化 碳共聚物的数均相对分子质量达到l0 万左右，用稀土三元催化剂，使聚合 反应时间从20小时缩短到8小时以内， 8小时内催化剂活性达到50克聚合物／ 克催化剂，是世界最高水平。
?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。
? 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
该树脂的降解型聚氨酯泡沫塑料产业化项目也通过 了国家环保总局的鉴定，并列入江苏省工业科技攻 关项目。该项目以泰兴黄桥境内 CO2气田为原料。利 用该技术消耗 1t CO2能生产约3 t脂肪族聚碳酸亚乙 酯树脂，并生产出约 6 t聚氨酯泡沫塑料。该产品性
能优异，不仅可以替代市场上的普通包装材料和建 筑用隔热材料，而且可用作电器及环保要求高的包 装材料。
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。
塑料具有生物和紫外线双降解特性，堆肥 可在3～6个月内降解。
产品的力学性能可满足绝大多数应用场合，在一次
性医用和食品包装材料方面用量很大，特别是低温 肉制品(一80℃)保鲜膜市场。还开发成一次性饭盒、 发泡材料、儿童玩具。
? 江苏金龙绿色化学有限公司采用中科院广州化学所 专利技术，年产 2 000 t 脂肪族聚碳酸亚乙酯及基于
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。
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，在高效纳 米催化剂作用下和环氧丙烷高效合成聚碳 酸亚丙酯树脂(PPC)可降解塑料母粒。这种
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 A&M大学、日本京都大学j埃克森研
?德国和日本的化学家最新提出，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。