塑料
二氧化碳是一種溫室氣體，許多人對(duì)它的印象很負(fù)面。它是石油和天然氣等物質(zhì)燃燒釋放出來(lái)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(lái)的潛在威脅，全球多數(shù)國(guó)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(diǎn)。
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(duì)環(huán)境負(fù)荷最小的材料，具有資源和能源消耗少、對(duì)生態(tài)和環(huán)境污染小、再生利用率高的特點(diǎn)。而目前國(guó)內(nèi)外在研發(fā)領(lǐng)域具有創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)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(duì)烴類(lèi)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(duì)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(lèi)，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(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。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(duì)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(duì)環(huán)境的二次污染。它的發(fā)展，不但擴(kuò)大了塑料的功能，而且在一定程度上對(duì)日益枯竭的石油資源是一個(gè)補(bǔ)充。因此，二氧化碳降解塑料的生產(chǎn)和應(yīng)用，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)，或是從資源再生利用角度看，都具有重要的意義。
美國(guó)、日本、德國(guó)和中國(guó)等國(guó)的企業(yè)在二氧化碳基聚合物領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研發(fā)工作。
美國(guó)
2010年8月上旬，美國(guó)Novomer公司獲得美國(guó)能源部(DOE)1840萬(wàn)美元的資助，將加快該公司二氧化碳制塑料生產(chǎn)線實(shí)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(shù)脂。PPC樹(shù)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(shí)現(xiàn)生物降解。
Novomer公司已經(jīng)在其合作伙伴伊士曼柯達(dá)(Eastman Kodak)公司的生產(chǎn)裝置中進(jìn)行二氧化碳制塑料的小規(guī)模生產(chǎn)。據(jù)稱(chēng)，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(shí)現(xiàn)商業(yè)化，高分子量熱塑性聚合物可望于2012年實(shí)現(xiàn)商品化。
中國(guó)
中國(guó)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(wàn)噸/年的二氧化碳樹(shù)脂生產(chǎn)能力(一條2000噸/年和一條20000噸/年的生產(chǎn)線)，該項(xiàng)目采用中科院廣州化學(xué)所技術(shù)。中科金龍已經(jīng)開(kāi)發(fā)了二氧化碳樹(shù)脂在涂料、保溫材料、薄膜等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。中科金龍公司計(jì)劃在2015年前實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)噸/年的二氧化碳樹(shù)脂產(chǎn)能。
日本
日本研究人員日前開(kāi)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(guò)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(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊》上。
德國(guó)
拜耳材料科學(xué)公司和兩家合作伙伴已獲得德國(guó)政府的資助，將共同開(kāi)發(fā)基于二氧化碳原料的聚氨酯生產(chǎn)方法。德國(guó)聯(lián)邦教育研究部將在未來(lái)三年里為該項(xiàng)目投入450多萬(wàn)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(guó)最大電力公司RWE Power International公司和位于德國(guó)亞琛的亞琛工業(yè)大學(xué)也將參與由總部位于德國(guó)Leverkusen的拜耳材料科學(xué)發(fā)起的這一項(xiàng)目。此外，將在Leverkusen興建一座采用上述新工藝的試驗(yàn)工廠。
該工藝中使用的二氧化碳將來(lái)自于RWE Power公司在德國(guó)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(chē)零部件中。
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(duì)環(huán)境負(fù)荷最小的材料，具有資源和能源消耗少、對(duì)生態(tài)和環(huán)境污染小、再生利用率高的特點(diǎn)。而目前國(guó)內(nèi)外在研發(fā)領(lǐng)域具有創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)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(duì)烴類(lèi)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(duì)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(lèi)，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(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。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(duì)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(duì)環(huán)境的二次污染。它的發(fā)展，不但擴(kuò)大了塑料的功能，而且在一定程度上對(duì)日益枯竭的石油資源是一個(gè)補(bǔ)充。因此，二氧化碳降解塑料的生產(chǎn)和應(yīng)用，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)，或是從資源再生利用角度看，都具有重要的意義。
美國(guó)、日本、德國(guó)和中國(guó)等國(guó)的企業(yè)在二氧化碳基聚合物領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研發(fā)工作。
美國(guó)
2010年8月上旬，美國(guó)Novomer公司獲得美國(guó)能源部(DOE)1840萬(wàn)美元的資助，將加快該公司二氧化碳制塑料生產(chǎn)線實(shí)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(shù)脂。PPC樹(shù)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(shí)現(xiàn)生物降解。
Novomer公司已經(jīng)在其合作伙伴伊士曼柯達(dá)(Eastman Kodak)公司的生產(chǎn)裝置中進(jìn)行二氧化碳制塑料的小規(guī)模生產(chǎn)。據(jù)稱(chēng)，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(shí)現(xiàn)商業(yè)化，高分子量熱塑性聚合物可望于2012年實(shí)現(xiàn)商品化。
中國(guó)
中國(guó)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(wàn)噸/年的二氧化碳樹(shù)脂生產(chǎn)能力(一條2000噸/年和一條20000噸/年的生產(chǎn)線)，該項(xiàng)目采用中科院廣州化學(xué)所技術(shù)。中科金龍已經(jīng)開(kāi)發(fā)了二氧化碳樹(shù)脂在涂料、保溫材料、薄膜等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。中科金龍公司計(jì)劃在2015年前實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)噸/年的二氧化碳樹(shù)脂產(chǎn)能。
日本
日本研究人員日前開(kāi)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(guò)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(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊》上。
德國(guó)
拜耳材料科學(xué)公司和兩家合作伙伴已獲得德國(guó)政府的資助，將共同開(kāi)發(fā)基于二氧化碳原料的聚氨酯生產(chǎn)方法。德國(guó)聯(lián)邦教育研究部將在未來(lái)三年里為該項(xiàng)目投入450多萬(wàn)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(guó)最大電力公司RWE Power International公司和位于德國(guó)亞琛的亞琛工業(yè)大學(xué)也將參與由總部位于德國(guó)Leverkusen的拜耳材料科學(xué)發(fā)起的這一項(xiàng)目。此外，將在Leverkusen興建一座采用上述新工藝的試驗(yàn)工廠。
該工藝中使用的二氧化碳將來(lái)自于RWE Power公司在德國(guó)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(chē)零部件中。
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（苒兒）