淀粉基生化合成聚合物

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淀粉基生化合成聚合物
淀粉基生化聚合物[1]  主要是指可以以淀粉为原料,经过生物或化学反应得到的有别于传统淀粉基可降解塑料的材料。主要包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚乳酸(PLA)等新型可降解材料。
聚羟基脂肪酸酯(PHA)
聚羟基脂肪酸酯(PHA)的发现已经有近百年的历史,直到20世纪六七十年代才引起学术界和产业界的关注 PHA是细菌合成的一种胞内聚酯,是一类18一羟基脂肪酸聚酯的总称。其分子式为:
PHA的合成可分为两个环节:一个是前体生成环节,即生成不同碳数的D一构型羟基羧酸;另一个是聚合环节,聚合酶把生成的前体聚合成PHA。以在马铃薯块茎中合成PHA较有前景。
有很多种不同的脂肪酸可以作为PHA的单体,因此,PHA的种类也非常多。其中,聚羟基丁酸酯(PHB)为PHA的典型代表,属一代产品;聚羟基丁酸戊酸(PHBV)是由PHB和聚羟基戊酸(PHV)的共聚物,为第二代产品;聚羟基丁酸羟基己酸共聚酯(PHBHHx)为第三代产品;3一羟基丁酸和4-羟基丁酸共聚物P (3HB-4HB)为第四代产品。
国内外对PHA的研究都比较多。日本东京工业大学、日本理化研究所(RIKEN),韩国先进科技研究院(KAIST)、德国明斯特大学等机构在研究PHA方面都比较活跃。德国Biomers公司拥有1 000 t/a产量的PHB生产线,英国帝国化学公司(ICI)以淀粉多糖为原料在细菌发酵作用下培育制成PHBV,并在20世纪80年代将其产品化,商品名为“biopolTM”,美国P&G公司生产PHBHHx年产量为5 000 t,美国ADM公司每年生产50 000 tP(3HB-4HB )。
聚乳酸(PLA)
聚乳酸多采用玉米淀粉发酵制得乳酸,然后再聚合成聚乳酸。乳酸制备聚乳酸的方法有乳酸缩聚/藕联、共沸脱氢缩合或丙交酯开环聚合3种。其中常用的为开环聚合方法。 PLA物理性状为透明的结晶聚合物,在常温下具有较好的物理力学性能,其介于聚酯和聚酞胺之间,但其耐热性能差。PLA是可完全生物降解的聚合物,其降解最终生成的二氧化碳和水。这些分解产物在光合作用下又将成为淀粉的起始原料,具备可持续发展的优良特性。
美国的Nature Work公司是生产PLA的主要厂商之一。该公司首先建设了生产能力为6 000 t/ a的中间实验厂,2001年11月,该公司采用二步聚合技术,在美国建成投产了13.6万t/a的生产装置。日本岛津、三井等公司也对建设了PLA的生产车间。
参考资料
词条标签:
非社会 社会