塑料是二十世紀的重大發明,也是最常見的化工產品之(zhī)一,生活中的方方(fāng)麵麵(miàn)都能見到塑料的影子:快遞(dì)包裝(zhuāng)、外賣盒、超市購物袋、塑(sù)料瓶等等。塑料可以替代金屬、木材或玻璃等物料,使用便捷、便於儲(chǔ)存和運輸,推動了快遞、外賣等行業的迅猛發展。但是塑料袋降解困難,會對環境造成很大(dà)的破壞(huài),以塑料袋(dài)為代表的白色垃圾成為(wéi)了世界(jiè)公認的白色垃圾。
生物降解材料時代已來臨
國家發改委2020年發布(bù)《固體廢物汙染防治法》等一係列法令(lìng),2021年生物降解材料(liào)橫空入市。當我們走(zǒu)進超市,看著印著“全生物降解”的購物袋時,生物降解材料時代已經來臨。
2019年全(quán)球生物降解(jiě)塑料產能合計約為107.7萬噸,澱(diàn)粉基塑料占比高達38%,當前使用量最大,其次分別是PBAT(25%)和PLA(24%)。據預測,到2025年,快遞包裝、一次性塑料(liào)餐具、塑料購物袋和農用地膜四個領域對可(kě)降解塑料的需求空間(jiān)分別達到100萬噸、70萬噸(dūn)、50萬(wàn)噸和30萬噸,合計形成約250萬噸的市場(chǎng)空間(jiān),500億元左右的市場規模。
限塑政策逐步加碼,高成本、力學性能低(dī)等仍是瓶(píng)頸
全球(qiú)限塑始於20世紀80年代的,我國於(yú)2008年開始實施首個限塑令,但效果不甚顯著。自(zì)2017年我國開始禁止進口“洋垃圾”開始,限塑(sù)力(lì)度顯著加大,2020年1月發改委聯合生(shēng)態部發布(bù)《關於進一步加強塑料汙染治理的意見》,重點(diǎn)針對不可降解塑料袋、一次(cì)性(xìng)塑料(liào)餐具、賓館和酒店一次性塑料用品、快遞塑料包裝四個(gè)領域提(tí)出禁止、限製使用的要求和時(shí)間推(tuī)進節點。限、禁塑政策(cè)的推動是(shì)可降解塑料行業發展的動力和契機,但與此同時(shí),由於(yú)可降解塑(sù)料較高的生產成本,我國可降解塑料仍處於行業導入(rù)期。而且力學性能低等問(wèn)題仍然是限製行業健康發展的瓶頸。
納米碳酸鈣在降解塑料(liào)中的應用
與普通碳酸(suān)鈣相比,納米碳酸鈣比表麵積更大、顆粒更小,顆粒直徑約在50~120nm,在(zài)塑料、塗料、造紙、油墨、橡膠等領域有廣泛應用(yòng),其與聚合物共混製備(bèi)的納米複合材料(liào)有優良的(de)性能。
納米碳酸鈣可作為無機納米粒子填充物加入高分子材料中,聚合物/納米複合材(cái)料具有優異的物理力(lì)學性能:納米塑料(liào)熔體(tǐ)黏(nián)度低、結晶速率快,可使材料加工性能得到提高;納米粒子具(jù)有很好的剛性、熱穩定性等(děng),且聚合物韌性良好,當納米粒子(zǐ)均勻分散時,複合材料能結合二者的優點,少量納米粒子的填充,複合材料性能(néng)就有很大提高,同時(shí)也可降低聚合物用量,使成本降低。
目前通過生物降解(jiě)樹脂複合及改性技術、通過添加(jiā)納米(mǐ)碳酸鈣提高力學性能(néng)等技術(shù),有效改善了生物降解材料的工業化水平。