變“害”為寶 二氧化碳制塑料技術(shù)前景看好

二氧化碳是一種溫室氣體，許多人對它的印象很負面。它是石油和天然氣等物質(zhì)燃燒釋放出來的一種氣體，既是環(huán)境溫室效應(yīng)的“元兇”，又是潛在的碳資源。鑒于溫室氣體排放帶來的潛在威脅，全球多數(shù)國家已經(jīng)加入到了努力減少溫室氣體排放特別是二氧化碳的行列當(dāng)中。二氧化碳的回收利用成為當(dāng)下的熱點。

環(huán)境友好材料是指在原料采集、產(chǎn)品制造、使用或者再生循環(huán)利用以及廢料處理等環(huán)節(jié)中對環(huán)境負荷最小的材料，具有資源和能源消耗少、對生態(tài)和環(huán)境污染小、再生利用率高的特點。而目前國內(nèi)外在研發(fā)領(lǐng)域具有創(chuàng)新優(yōu)勢的可降解塑料原料——二氧化碳基聚合物，正是值得石化行業(yè)關(guān)注的環(huán)境友好型塑料原料。

普通的塑料原料，如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烴為單體聚合而成，而二氧化碳基聚合物則是以烴和二氧化碳為原料共聚而成，其中二氧化碳含量占31%~50%，與常規(guī)聚合物相比，對烴類及上游原料石油的消耗大大減少。二氧化碳基聚合物不但可以減少對石油的消耗，而且環(huán)境適應(yīng)性也很理想。

二氧化碳降解塑料屬完全生物降解塑料類，可在自然環(huán)境中完全降解，可用于一次性包裝材料、餐具、保鮮材料、一次性醫(yī)用材料、地膜等方面。二氧化碳降解塑料作為環(huán)保產(chǎn)品和高科技產(chǎn)品，正成為當(dāng)今世界矚目的研究開發(fā)熱點。利用此技術(shù)生產(chǎn)的降解塑料，不僅將工業(yè)廢氣二氧化碳制成了對環(huán)境友好的可降解塑料，而且避免了傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品對環(huán)境的二次污染。它的發(fā)展，不但擴大了塑料的功能，而且在一定程度上對日益枯竭的石油資源是一個補充。因此，二氧化碳降解塑料的生產(chǎn)和應(yīng)用，無論從環(huán)境保護，或是從資源再生利用角度看，都具有重要的意義。

美國、日本、德國和中國等國的企業(yè)在二氧化碳基聚合物領(lǐng)域進行了大量的研發(fā)工作。

美國

2010年8月上旬，美國Novomer公司獲得美國能源部DOE1840萬美元的資助，將加快該公司二氧化碳制塑料生產(chǎn)線實現(xiàn)商業(yè)化。Novomer公司的技術(shù)使用二氧化碳和環(huán)氧丙烷生產(chǎn)聚丙烯碳酸酯PPC樹脂。PPC樹脂可用于涂料、表面活性劑、軟包裝和硬包裝以及纖維等，并且可實現(xiàn)生物降解。

Novomer公司已經(jīng)在其合作伙伴伊士曼柯達EastmanKodak公司的生產(chǎn)裝置中進行二氧化碳制塑料的小規(guī)模生產(chǎn)。據(jù)稱，使用二氧化碳生產(chǎn)應(yīng)用于涂料和膠粘劑的低分子量熱固性多元醇可望于2011年實現(xiàn)商業(yè)化，高分子量熱塑性聚合物可望于2012年實現(xiàn)商品化。

中國

中國企業(yè)在二氧化碳制塑料方面已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。江蘇中科金龍化工股份公司早于2007年就形成了2.2萬噸/年的二氧化碳樹脂生產(chǎn)能力一條2000噸/年和一條20000噸/年的生產(chǎn)線，該項目采用中科院廣州化學(xué)所技術(shù)。中科金龍已經(jīng)開發(fā)了二氧化碳樹脂在涂料、保溫材料、薄膜等多個領(lǐng)域的應(yīng)用。中科金龍公司計劃在2015年前實現(xiàn)10萬噸/年的二氧化碳樹脂產(chǎn)能。

日本

日本研究人員日前開發(fā)出一種新技術(shù)，使二氧化碳能轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜诤铣伤芰虾退幬锏奶假Y源，從而變“害”為寶。

二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此在工業(yè)領(lǐng)域僅用于生產(chǎn)尿素和聚碳酸酯等。東京工業(yè)大學(xué)教授巖澤伸治等人發(fā)現(xiàn)，碳化合物經(jīng)過處理后可以與二氧化碳結(jié)合，形成新的碳物質(zhì)。相關(guān)論文已經(jīng)刊登在新一期《美國化學(xué)學(xué)會會刊》上。

德國

拜耳材料科學(xué)公司和兩家合作伙伴已獲得德國政府的資助，將共同開發(fā)基于二氧化碳原料的聚氨酯生產(chǎn)方法。德國聯(lián)邦教育研究部將在未來三年里為該項目投入450多萬歐元，研究目的是采用二氧化碳廢產(chǎn)物生產(chǎn)出聚醚多元醇聚碳酸酯PPP。

德國最大電力公司RWEPowerInternational公司和位于德國亞琛的亞琛工業(yè)大學(xué)也將參與由總部位于德國Leverkusen的拜耳材料科學(xué)發(fā)起的這一項目。此外，將在Leverkusen興建一座采用上述新工藝的試驗工廠。

該工藝中使用的二氧化碳將來自于RWEPower公司在德國Niederaussem的工廠，該廠的一座煤創(chuàng)新中心內(nèi)設(shè)有一套二氧化碳洗滌裝置。由此工藝生產(chǎn)出的PPP材料可用在建筑隔熱和輕型汽車零部件中。

來源：中國聚合物網(wǎng)

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