通用塑料功能化應(yīng)用技術(shù)進展

1、通用塑料功能化應(yīng)用技術(shù)進展摘要：概括地介紹了國內(nèi)外通用塑料在導(dǎo)電、阻燃、稀土、降解研究領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)進展情況，為通用塑料功能化提出了新的課題。關(guān)鍵詞：通用塑料 導(dǎo)電 阻燃 稀土化合物通用塑料是指pe、pp、pvc、ps和abs。根據(jù)中國塑料加工工業(yè)協(xié)會2003年底最新統(tǒng)計：我國塑料制品已突破2000萬噸1。通用塑料占到我國塑料市場的90以上。但它一般不能滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域的特殊需要。因此，為拓寬通用塑料的應(yīng)用范圍，實現(xiàn)塑料的高性能化已成為高分子材料科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)研究永恒的主題。從通用塑料功能化入手，開辟和擴大其應(yīng)用領(lǐng)域，又從應(yīng)用領(lǐng)域的各種要求出發(fā)，使通用塑料具有特殊的功能是本文乃至塑料行業(yè)共同關(guān)

2、心和關(guān)注的問題。1 通用塑料的導(dǎo)電化研究導(dǎo)電塑料的開發(fā)與應(yīng)用是目前國際上一個十分活躍的研究領(lǐng)域，它已從初期的純實驗室研究發(fā)展到應(yīng)用研究階段。導(dǎo)電高分子材料按照其導(dǎo)電機理可分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩大類。在聚合物分子中，存在兩類化學(xué)鍵。一類是局域的鍵，它是構(gòu)成聚合物分子的骨架。另一類就是非局域的鍵，它在聚合物骨架平面上下形成電子云。有機聚合物的最大特征之一就是存在較長的單鍵和較短的雙鍵，這使得電子相對固定在局域雙鍵上。因此，這樣的聚合物是不導(dǎo)電的。要使聚合物導(dǎo)電，必須進行摻雜，即在材料中移去電子或加入電子（加入金屬鈉等）。帶電的聚乙炔分子將形成極化子，單雙鍵的交換使得極化子在鏈上可以移動。但單獨的正電

3、極化子將被負(fù)電碘離子的靜電吸引而無法移動，只有當(dāng)重?fù)诫s時，極化子對變?yōu)楣伦?。這些帶電孤子的移動形成聚合物鏈中及鏈間的宏觀電流。聚合物不摻雜時，它的電導(dǎo)與玻璃、金剛石等一樣，是絕緣體。摻雜后，它的電導(dǎo)增加，低的可以像硅、鍺是半導(dǎo)體，高的可以像銅、鐵，是良導(dǎo)體。根據(jù)這一原理，20世紀(jì)70年代前期，日本化學(xué)家白川英樹教授用一種全新的方法合成了導(dǎo)電黑色聚乙炔薄膜。由于他的重大發(fā)現(xiàn)使他與美國科學(xué)家艾倫黑格、艾倫馬克迪爾米德一起獲得2000年度諾貝爾化學(xué)獎這一高分子科學(xué)界的崇高殊榮。目前，結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物的合成工藝較復(fù)雜，成本較高；而復(fù)合型導(dǎo)電聚合物加工簡單、成本低，因而被廣泛應(yīng)用于電子、汽車、民用等領(lǐng)域

4、。復(fù)合型導(dǎo)電聚合物又以碳黑為主要導(dǎo)電填料2。其導(dǎo)電機理是填料在聚合物體系中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。而要得到電性能均一穩(wěn)定，且材料機械性能受損小的導(dǎo)電聚合物關(guān)鍵在于導(dǎo)電填料的選擇和共混方式的選擇3。從上個世紀(jì)8090 年代我國科技工作者作了大量的工作，并取得了一定的成果。在電磁屏蔽方面，導(dǎo)電塑料具有防靜電的特性，因此可以用于電磁屏蔽，而且其成本低，是非常理想的電磁屏蔽材料替代品，可以應(yīng)用在計算機房、手機、電視機、電腦和心臟起博器上。從20世紀(jì)80年代起，美、德、日等國先后制定了有關(guān)限制電磁干擾射頻干擾牗emirfi牘公害的規(guī)定，規(guī)定廠家生產(chǎn)的各種電子電氣設(shè)備必須有電磁屏蔽設(shè)施，這使得導(dǎo)電高分子材料的研究和

5、開發(fā)工作空前活躍，市場需求量也陡然增大。日本科學(xué)家還研制出包含有幾百個有機計算機芯片的柔軟的導(dǎo)電塑料，采用這種導(dǎo)電塑料，制造出了新穎的平板顯示器和電子標(biāo)簽。導(dǎo)電塑料制造的顯示屏，可以用在移動電話、太陽能電池和微型電視等領(lǐng)域。在顯示設(shè)備方面，根據(jù)部分導(dǎo)電塑料可電致發(fā)光的原理，日本先鋒公司于1997年開發(fā)出一種新型可發(fā)光顯示器，并且開始應(yīng)用到汽車音響中，而以往汽車的表盤本身并不發(fā)光，是利用照射光線來顯示畫面的。先鋒的這種顯示器，還明顯地改善了畫面的切換速度，與液晶顯示器相比，速度提高了近l000倍，因此非常清晰。此外，利用導(dǎo)電聚合物的可塑性，提供可折疊的電視屏幕。當(dāng)今頂級扁平顯示屏，要形成一個完整

6、的圖像，需要數(shù)萬個像素構(gòu)成，如果其中一個出錯就會造成整個圖像失真，這使該產(chǎn)品的次品率具高不下，造價昂貴。而導(dǎo)電聚合物顯示屏，使這個問題輕而易舉地得到了解決，特別是超大型或彎曲型顯示屏方面。在便攜電源開發(fā)上，導(dǎo)電塑料用途廣闊。越來越追求輕薄小巧的移動電話市場，使傳統(tǒng)的鎳和鉛等重金屬電池正面臨被淘汰的境地，而使用導(dǎo)電塑料制造的電池更有利于保護環(huán)境。2000年，索尼公司新上市的可錄放md播放器，就已采用了導(dǎo)電塑料電池。而美國新推出的一款導(dǎo)電塑料電池的一個電極，采用了被稱為聚苯胺的導(dǎo)電塑料制造，另外一個電級是鋰。該導(dǎo)電塑料電池僅有一枚硬幣大小，可以重復(fù)充放電。德國廠商也用導(dǎo)電塑料制造出僅有普通明信片一

7、般大小的薄型導(dǎo)電塑料電池，可提供便攜式工具的電源。未來塑料電池還可應(yīng)用在電動汽車上，使汽車真正實現(xiàn)“零污染”。導(dǎo)電聚合物與納米技術(shù)相結(jié)合，可制成分子導(dǎo)線、分子電路以及分子器件和其他電子元件，這將推動世界it產(chǎn)業(yè)的進步，為薄型輕質(zhì)電池和微型顯示屏的發(fā)展開辟一個更廣闊的空間。日本理化研究所的科學(xué)家已使用有機導(dǎo)電高分子材料研制出線寬僅為3納米的極微細(xì)導(dǎo)線，大大突破了現(xiàn)在半導(dǎo)體加工技術(shù)的極限線寬100納米。可見，導(dǎo)電塑料具有廣闊的市場前景。以美國為例，其導(dǎo)電高分子材料的市場值在1987年僅為170萬美元，而2000年的市場值就達到了900萬美元，但它們并不僅限于通用塑料中。在中國，導(dǎo)電塑料的開發(fā)研究正

8、在積極展開，導(dǎo)電塑料的市場需求量也在逐年增加。導(dǎo)電塑料必將為塑料產(chǎn)業(yè)拓展更大的發(fā)展空間。 通用塑料的阻燃化研究近年來在全球范圍內(nèi)，工業(yè)發(fā)達國家通過制造商的自覺行為和國家專門立法，使阻燃劑的市場呈增長趨勢。在我國隨著嚴(yán)格的防火安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺和塑料產(chǎn)量的快速增長，帶動了阻燃劑的應(yīng)用和開發(fā)。據(jù)粗略估計，目前全球阻燃劑總用量已達120萬噸/年，今后5年仍將以年均45的速度持續(xù)增長，其發(fā)展趨勢則是在提高阻燃性能的同時，更加注重環(huán)保與生態(tài)安全。當(dāng)前在我國和全球范圍內(nèi)各種塑料的阻燃技術(shù)，主要以溴類阻燃劑為主，而十溴二苯醚（dbdpo）是首選。這種阻燃劑含溴量高，分解溫度大于350度，可與各種高聚物的分解

9、溫度相匹配，因而能于最佳時刻在氣相及凝聚相同時起到阻燃作用，不僅添加量小，且阻燃效果好，同時具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。但近年來，有人指出dbdpo在燃燒時會產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并噁英（pbdd）和多溴代二苯并呋喃（pbdf），而使dbdpo遭到一些國家的抵制使用。雖然dbdpo生產(chǎn)商通過一些中立機構(gòu)所作的燃燒測試表明，dbdpo在燃燒時不會產(chǎn)生pbdd和pbdf，并符合德國二噁英條令及美國環(huán)保局的規(guī)定。在雙方意見對立且相持不下的情況下，美國雅寶公司率先開發(fā)了與dbdpo在分子量、熱穩(wěn)定性和溴含量相當(dāng)?shù)氖宥揭彝椋?010）。8010不屬于多溴二本醚，在燃燒中絕對不可能產(chǎn)生pbdd或pbdf，因而

10、巧妙地避開了引發(fā)爭論的環(huán)保問題。順應(yīng)環(huán)保發(fā)展要求是所有生產(chǎn)商必須遵循的原則，因此溴系阻燃劑行業(yè)在努力調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，致力于開發(fā)十溴二苯醚的代用品，如十溴二苯基乙烷、溴代三甲基苯基氫化茚、三（三溴苯基）氰尿酸酯等。同時，還積極開發(fā)某些獨特性能的改性溴系阻燃劑，賦予阻燃塑料良好的流動性、低滲出性、光穩(wěn)定性、相容性，并且易回收、尺寸穩(wěn)定。由此可見，性能優(yōu)異、對環(huán)境尚可兼容的溴系阻燃劑仍是人們熱衷的研究方向。無鹵、低煙、低毒阻燃劑一直是人們追求的目標(biāo)，近年來人們對阻燃劑無鹵化開發(fā)表現(xiàn)出很高熱情，投入了很大的力量，并取得了可觀的成果。例如，在阻燃聚丙烯中，2001年無鹵阻燃的比重已達到24。據(jù)最新報道，美

11、國通用電氣塑料公司開始在國際市場上供應(yīng)3種高性能符合生態(tài)要求的無鹵阻燃塑料，即無鹵阻燃碳酸酯、無鹵阻燃pc/abs及無鹵阻燃改性聚苯醚。采用這類新阻燃塑料制成的元器件不僅能達到日益嚴(yán)格的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，而且也符合生態(tài)要求，在國際市場上具有很強的競爭力。美國近年還生產(chǎn)出適用于制造敏感電子元器件的無鹵阻燃聚酰胺。此外，無鹵硅系阻燃聚碳酸酯在電子、電氣行業(yè)中更受青睞，日本nec公司與陶氏公司聯(lián)合開發(fā)的聚硅氧烷阻燃聚碳酸酯就是最新的無鹵阻燃樹脂之一，其性能可與傳統(tǒng)溴系阻燃產(chǎn)品媲美，而且價格并不高，且其加工性能也較好，特別是沖擊強度幾乎與未阻燃聚碳酸酯相同。目前無鹵阻燃塑料的研制和開發(fā)方興未艾，其市場份額正穩(wěn)

12、步增長。氫氧化鎂、氫氧化鋁是無鹵阻燃劑中的主力軍。但由于無鹵阻燃劑的添加量過大，有時可能超過聚合物本身的用量，因此提高聚合物復(fù)合體系的加工性能和機械性能十分重要。因此，要對材料進行微粒化和表面活化處理。微粒化是使無機粒子在聚合物中達到分散均勻和分布均勻，而表面活化的目的是使提高無機粒子與聚合物間的相容性，最終是材料的阻燃性能和機械性能提高。由于阻燃劑微粒化的需求，學(xué)術(shù)界正致力于納米氫氧化鋁、氫氧化鎂的研究和開發(fā)。應(yīng)該指出的是，它們的阻燃機理是通過分解自身的氫氧根，受熱分解，生成水分，釋放水蒸汽，起到帶走體系熱量，降低溫度，其釋放的水氣沖淡可燃性氣體及氧氣，從而達到阻燃的目的。因此它是以水蒸汽的

13、量來決定阻燃效果而與無機粒子的尺寸無關(guān)。納米尺寸的無機粒子可以提高復(fù)合材料的機械性能。另外，氫氧化鋁、氫氧化鎂的分解溫度不一樣，有人將二者復(fù)配使用，使聚合物在較寬溫度范圍內(nèi)具有阻燃作用4。以水鎂石為原料制備氫氧化鎂阻燃劑的發(fā)展十分迅速。氫氧化鎂的生產(chǎn)有兩種方法鹵水合成法以及利用天然水鎂石通過精選、粉碎、后處理的直接生產(chǎn)法。目前我國遼寧寬甸礦是世界上已探明的水鎂石儲量最大的礦，其儲量為1000萬噸。這從根本上為我國發(fā)展水鎂石直接法生產(chǎn)氫氧化鎂確立了基礎(chǔ)，如今此項技術(shù)已獲得突破。水鎂石的結(jié)構(gòu)與氫氧化鎂相似，與鹵水合成法相比成本低廉，但需要通過微粒化處理及表面處理，才可作為阻燃劑應(yīng)用于塑料中。經(jīng)研究

14、發(fā)現(xiàn)，硬脂酸、檸檬酸、硅烷、鈦酸酯等均可作為其表面處理助劑，現(xiàn)在用水鎂石制成的氫氧化鎂的細(xì)度已可達到2500目以上，現(xiàn)已在電線電纜用的聚乙烯、聚丙烯等聚合物中得到應(yīng)用，并向國外出口用于生產(chǎn)無機防火板、阻燃卷煙紙和阻燃壁紙等。當(dāng)然，用丙稀酸接枝聚丙稀與氫氧化鎂反應(yīng)，制備pp阻燃材料一種新的途徑5。我國塑料行業(yè)阻燃改性水平，還遠(yuǎn)未達到國際水平。盡管阻燃技術(shù)，以與國際水平保持一致，但在阻燃塑料的使用量上，我國僅占塑料總量1%以下，而美國卻占塑料總量的40%左右。可喜的是2004年我國為了人民財產(chǎn)的安全和經(jīng)濟發(fā)展的需要強制實行“公共場所用阻燃材料通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”，相信隨著我國消防法律、制度的健全，塑料改

15、性行業(yè)和通用高分子材料的阻燃化研究將迎來一個嶄新的時代，阻燃行業(yè)大有作為。3 通用塑料的稀土化研究我國是一個稀土資源豐富的大國，又是稀土生產(chǎn)的大國。稀土儲量占全世界總儲量的80以上，居世界首位。因其電子結(jié)構(gòu)的特殊性，賦予了它許多獨特的性質(zhì)，引起了科技界的關(guān)注，并研究了一批創(chuàng)新性的技術(shù)成果。稀土元素在化學(xué)元素周期表中，原子序數(shù)從57-71的15個鑭系元素以及與其相似的釔、鈧共17個元素，其最外兩層軌道的能量十分接近，因此化學(xué)性質(zhì)相似，十分活潑。另一方面，稀土元素的外電子層結(jié)構(gòu)有較多的、未被電子填充的4f、6p和5d空軌道，這些軌道的能級差很小，在外界的光、熱或極性化合物的極化作用下，它們易于雜化

16、形成穩(wěn)定的絡(luò)合鍵，最多時可以絡(luò)合12個陰離子6。（）與pvc作用熱穩(wěn)定性：pvc在加工時不可避免地要析出hcl，hcl受某些金屬雜質(zhì)的催化作用，促進pvc的繼續(xù)分解。鑭、釔等稀土元素具有三個化合鍵和十二個絡(luò)合鍵，因此所吸收的hcl數(shù)比一般元素多，從而對pvc起到良好的穩(wěn)定作用。再者，稀土離子re+與pvc鏈上氯原子cl-之間的配位作用能有效抑制pvc鏈上不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的活潑氯脫除反應(yīng)，同時也達到穩(wěn)定目的。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加入少量釹化物在ba/zn復(fù)合加工體系中，不但可提高pvc的初期著色和加工熱穩(wěn)定性，還能提高pvc/abs合金體系的初期著色和加工熱穩(wěn)定性。如在nd-ba/zn復(fù)合穩(wěn)定體系中加入少量

17、的其他穩(wěn)定劑，pvc加工的熱穩(wěn)定性和初期著色性將更好。通過大量的實驗研究，廣東煒林納公司開發(fā)出一種新型結(jié)構(gòu)的稀土加工助劑7。實驗結(jié)果表明，新型pvc加工助劑(wac)，wac(wac-88,-1010)塑化能力比acr-401，pa-20強,達到同樣的塑化時間，其用量為acr類的50-80%，隨著wac加入量的增加，wac平衡扭矩下降，表明wac兼具潤滑和增塑能力。添加wac樣品比添加acr樣品沖擊強度明顯提高，拉伸強度，彎曲模量也有所改善。說明稀土改性加工助劑wac與cpe的協(xié)同效應(yīng)比acr401好，證明wac中稀土離子的空電子軌道與配料中的其他組分形成了配位體，起到了增強制品韌性，提高拉伸

18、強度,彎曲模量的作用。（）在聚稀烴中作用稀土復(fù)合物作為聚丙烯晶型的有效成核劑。其結(jié)晶峰穩(wěn)定不變。在聚丙烯中添加少量的wbg型成核劑，可使均聚、共聚聚丙烯的韌性提高，負(fù)荷下，熱變形溫度提高15-30c，斷裂強度及彎曲模量也稍有改善，使體系有較好剛性8。晶成核劑與稀土化合物xt2、xt3復(fù)配使用，依然可在pp中誘發(fā)晶，其含量隨晶成核劑與稀土化合物復(fù)配比例變化，綜合性能也發(fā)生相應(yīng)變化。在負(fù)荷下熱變形溫度有較明顯的提高，可較好地保持pp硬度，其硬度值隨稀土化合物比例的增加呈下降趨勢。實驗還發(fā)現(xiàn)晶成核劑與稀土化合物xt2、xt3復(fù)配使用，對無規(guī)共聚pp的各項性能影響不明顯。有報道介紹，使用稀土復(fù)合物處理

19、caco3、baso4、氫氧化鎂、云母粉及滑石粉等五種常用無機粒子，結(jié)果表明：這些無機粒子的表面極性有所改善，從親水性逐漸變?yōu)槭杷?，且隨著稀土復(fù)合物的用量增加，疏水性表現(xiàn)更為明顯，對caco3、氫氧化鎂及baso4的影響大于滑石粉和云母粉。應(yīng)該說明的是不同品種的聚合物對不同的稀土化合物的敏感性不同；不同處理條件及加工過程對效果的影響很大。有關(guān)這方面的探討未來會更加深入。近幾年，稀土復(fù)合物在pe膜上的應(yīng)用研究較為活躍，利用稀土復(fù)合物的熒光特性與pe膜接枝，制備聚乙烯熒光膜；引入稀土材料可改變pe膜的折光率，制備防輻射膜，轉(zhuǎn)光膜及光降解膜等，大大提高pe膜的功能性和附加值。4 通用塑料的降解化研

20、究隨著世界材料科學(xué)和塑料工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，全球每年約生產(chǎn)塑料制品1億噸，其中一次性包裝材料3000萬噸。這些和我們的生產(chǎn)生活密不可分的各種塑料制品、塑料包裝，由于難以在自然界中分解和建立合理回收利用體系，給自然界造成了嚴(yán)重地“白色污染”，并且對不可再生的石油資源產(chǎn)生了嚴(yán)重的依賴。當(dāng)今廢棄塑料對環(huán)境的污染、對生態(tài)平衡的破壞已引起了世界各國的極大關(guān)注，為此，高效的塑料回收利用技術(shù)和降解塑料的研究開發(fā)已成為塑料工業(yè)界、包裝工業(yè)界發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略，且成為全球矚目的研究開發(fā)熱點。降解塑料是通用塑料中帶降解功能的一類材料，它在用前或使用過程中，與通用塑料具有相當(dāng)或相近的應(yīng)用性能和衛(wèi)生性能，而在完成其使

21、用功能后，能在自然環(huán)境條件下較快地降解成為易于被環(huán)境消納的碎片或碎末，并隨時間的推移進一步降解成分co2和水，最終回歸自然。降解塑料按品種劃分可分成光降解塑料、光生物降解塑料和全生物降解塑料。按照降解機理主要分為光降解塑料、生物降解塑料和光生物雙降解塑料9。國外已被采用的光降解技術(shù)有合成型和添加型兩種。合成型是在烯烴聚合物主鏈上引入光敏基團，添加型是在聚合物中添加有光敏作用的化學(xué)助劑。國內(nèi)采用的技術(shù)路線主要是添加型。上個世紀(jì)70年代我國便開始了這方面的研究，其主要產(chǎn)品為光降解地膜。1990年前后，又進行了淀粉填充于通用塑料的生物降解塑料研究。它是在光降解塑料的基礎(chǔ)上填充淀粉，使其地膜兼具光降解

22、和生物降解雙重功能。經(jīng)過“八五”、“九五”的技術(shù)攻關(guān)，我國淀粉型光生物降解技術(shù)，在淀粉微細(xì)化、淀粉母料及其衍生物易吸水、淀粉及其衍生物與聚乙烯的相容性、淀粉基塑料的加工性能、誘導(dǎo)期可控等關(guān)鍵技術(shù)上有了突破性的進展。近年，隨著中國人民生活水平的提高，一次性塑料包裝制品帶來的環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，因此該項技術(shù)也正在積極用于一次性包裝的降解塑料制品中如垃圾袋，購物袋，餐盒等。但由于該項技術(shù)主要采用光敏劑母料和由淀粉母料混配的復(fù)合材料，完全降解性等效果不夠理想，安全性還有待進一步研究，因此尚處于進一步研究開發(fā)階段中。目前國外開發(fā)的主要產(chǎn)品有加拿大sllawvenee淀粉公司與瑞士roxxo公司合作開發(fā)

23、的ecosterplus、美國ampact公司開發(fā)的polygrade、美國adm公司的polyclean，以及其他歐美公司的產(chǎn)品。光生物降解塑料可分為淀粉型和非淀粉型兩種類型，非淀粉型光-生物降解技術(shù)塑料是采用聚乙烯為基礎(chǔ)原料，并添加含有光敏劑、光氧化穩(wěn)定劑等組成光降解體系和含有n，p、k等多種化學(xué)元素作為生物降解體系的濃縮母料，經(jīng)擠出吹塑制成厚度為0.005mm的可控降解地膜和制作“一次性可降解餐盒”?？山到饪煞贌木垡蚁┧芰鲜墙到馑芰霞易逯械男鲁蓡T。它是將可降解與可焚燒有機結(jié)合并使之相互促進，使產(chǎn)品廢棄后，不管采用降解、填埋、或焚燒等方法處理都可達到降解的目的10。近年來，由于世界性石油

24、能源的危機和“白色污染”的日趨惡化，發(fā)達國家及我國以將降解塑料的研究重點轉(zhuǎn)移到完全生物降解塑料的研究。完全生物降解塑料最大的優(yōu)勢就在于它能夠被土壤中的微生物分解，進入自然循環(huán)，不會對環(huán)境造成污染。而傳統(tǒng)塑料由于難以降解，將會長期存留于土壤等環(huán)境之中造成對環(huán)境的嚴(yán)重影響，形成所謂的“白色污染”。但其產(chǎn)品價格昂貴，目前除醫(yī)用及高附加值材料外，對環(huán)境負(fù)荷較大的一次性包裝膜、垃圾袋、餐飲具，地膜等大宗產(chǎn)品市場難以涉足，因此目前產(chǎn)量不大。據(jù)報告，1998年全世界完全生物降解塑料年產(chǎn)量約為3萬噸，到2001年，美國、西歐、日本等國家的產(chǎn)量將增加到7萬噸。目前國外的降解產(chǎn)品主要是完全生物降解塑料，從中長期發(fā)

25、展看，這種產(chǎn)品將是今后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。最近，美國cargilldow公司生產(chǎn)了一種聚乳酸系生物降解塑料，商品名為nature works，并形成了年產(chǎn)140kt規(guī)模的能力，使該公司成為世界生物降解塑料工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模最大的公司。該公司利用玉米中的淀粉制成的pla（聚乳酸）顆粒，可以被壓制成各種包裝袋、泡沫塑料或餐具。具有無毒、無刺激性、強度高、可塑性好等諸多優(yōu)點，易加工成型。這種塑料不但在自然條件下可以自行分解（形成二氧化碳和水），而且來源為玉米等淀粉作物，原料供應(yīng)量十分充足，因而廣受業(yè)內(nèi)關(guān)注。作為世界上最大的聚乳酸生產(chǎn)商，natureworks在愛知世博會上的展品包括透明的食品包裝和一系列衣物

26、、家紡用品，其原材料大多取之于玉米，作為食品包裝制品，其安全性自然令人放心；而紡織物則具有吸臭、透氣、舒適等諸多優(yōu)點，可以應(yīng)用于運動服、休閑裝、家居用品、護理用品等諸多品種。據(jù)介紹，在發(fā)達國家，聚乳酸已經(jīng)在蔬果農(nóng)產(chǎn)品包裝、瓶子（只適用冷藏、短保質(zhì)期產(chǎn)品）、一次性餐盒、托盤、收縮薄膜包裝、家電外殼、剛性包裝、信封透明窗口膜甚至服裝毛巾等領(lǐng)域大顯身手。目前該公司也與中國內(nèi)地同行積極合作，以開發(fā)更廣闊的市場和研制新的制品。去年12月，美國陶氏公司開始為飲食店提供用玉米塑料制造的容器。麥當(dāng)勞快餐公司已開始在某些地區(qū)使用玉米制成的一次性杯子。而索尼公司則推出了用玉米塑料制造外殼的隨身聽。可口可樂公司曾經(jīng)

27、在漢城奧運會上使用了50萬只一次性杯子，而索尼公司近些年來一直用玉米做成的塑料紙包裝md盤。在本次世博會的整個展覽會場中，處處可見生物降解塑料的身影。除了一次性餐具、杯盤和垃圾袋以外，圓珠筆、托盤、杯子、路標(biāo)、養(yǎng)花所用的泥土等日常用品，地毯、牛仔褲、豐田汽車底座等，均采用生物降解塑料制作而成。另外， frathshell公司生產(chǎn)的復(fù)合涂層體系的生物降解塑料，原料為淀粉再生纖維素、生物降解聚合物等，美國mcdonald公司從今春已用于制作車用容器。dupont公司生產(chǎn)聚酯系生物降解塑料，商品名biomax。frathshell公司擬采用biomax作為其容器的表面涂層，正在共同開發(fā)中。envir

28、onmental product公司開發(fā)pva水溶性降解塑料，生產(chǎn)能力10kt年，正在開發(fā)用于制作薄膜、注塑品、堆肥袋等包裝材料。澳大利亞constatial公司開發(fā)淀粉低分子量pva。系生物降解塑料，目前處于試驗中。目前我國清華大學(xué)以擁有此項技術(shù)。除了“玉米塑料”，我國已有不少生產(chǎn)廠家開始對這個可降解塑料家族的其他成員展開研發(fā)工作。寧波天安生物材料有限公司生產(chǎn)的phbv（羥基丁酸酯共聚羥基戊酸酯）是在特殊菌種的細(xì)菌體內(nèi)合成得到的一種生物可降解塑料，可用于包裝領(lǐng)域和日用化學(xué)品領(lǐng)域。目前，公司的生產(chǎn)規(guī)模在全世界名列第一。主打產(chǎn)品為高爾夫球托、耐熱餐具、啤酒周轉(zhuǎn)箱、注塑瓶、吹塑瓶等各種塑料產(chǎn)品。在

29、廣東建立的pha生產(chǎn)基地聯(lián)億生物工程公司，已在2004年年底建成世界上第一條pha專門生產(chǎn)線。據(jù)介紹，pha產(chǎn)品與其他可再生資源型塑料相比，具有更好的抗熱濕氣性能，用pha制成的薄膜，其透氧率僅為聚丙烯的140，并具有很強的抗紫外線能力，對食品保鮮更為有利，可以在食品包裝上大顯身手。此外，這種材料還可作為新型生物醫(yī)學(xué)材料用做骨骼、血管代用品、骨板、肘釘、縫線、燒傷覆蓋膜或藥物緩釋載體等，附加值更高，前景更是不可限量海爾科化股份有限公司推出的pbs（聚丁二酸丁二醇類聚酯）包裝用品、一次性器具、綠化材料、醫(yī)用品、電子產(chǎn)品包裝等，也是一種嶄露頭角的新品。該公司的pbs系列產(chǎn)品不但滿足通用塑料的使用要求，而且生產(chǎn)工藝簡單，可在通用加工設(shè)備上進行各類成型加工；這類產(chǎn)品在干燥環(huán)境中穩(wěn)定性強，而在泥土、海水及堆肥中都能完全生物降解（堆肥中60天生物降解率超過90）。與其他生物降解聚酯相比，