 國(guó)內(nèi)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)聚乙醇酸項(xiàng)目在包頭試產(chǎn) 日本吳羽(Kureha)公司是全球第一個(gè)批量生產(chǎn)PGA的公司,，2008年吳羽公司與杜邦公司合作,，在美國(guó)西弗吉尼亞州杜邦工廠投資1 億美元，建設(shè)了4 000 t/a的PGA生產(chǎn)裝置,，構(gòu)筑了從原料乙醇酸至PGA 樹脂的一條龍生產(chǎn)體系,，并全方位推出各種用途與牌號(hào)的樹脂產(chǎn)品。 注：吳羽(Kureha)公司 注：杜邦公司 近日，首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)聚乙醇酸項(xiàng)目一期工程正式投入試生產(chǎn),。一期實(shí)現(xiàn)1500噸聚乙醇酸生產(chǎn)能力,，等二期項(xiàng)目全部建成后，將達(dá)到1萬(wàn)噸聚乙醇酸生產(chǎn)規(guī)模,。 PGA是什么,？ 聚乙醇酸(Polyglycolic acido，PGA),，又稱聚羥基乙酸,，它來源于α一羥基酸，即乙醇酸 。乙醇酸是正常人體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的,，乙醇酸的聚合物就是聚乙醇酸,。 聚乙醇酸是一種具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，聚乙醇酸作為材料在使用到一定時(shí)間后逐漸降解,，并最終變成對(duì)人體,、動(dòng)植物和自然環(huán)境無(wú)害的水和二氧化碳。 PGA的合成工藝 PGA主要通過乙醇酸,、乙醇酸酯,、乙交酯等原料在催化劑作用下縮聚而得，主要包括乙醇酸 (酯) 的縮合聚合法和乙交酯的開環(huán)聚合法,。 乙醇酸甲酯是合成乙交酯,、聚乙醇酸的一種新原料，由于近年來國(guó)內(nèi)煤制乙二醇技術(shù)的快速發(fā)展,，由煤基合成氣經(jīng)草酸二甲酯（DMO）選擇性催化加氫可制得乙醇酸甲酯（MG）,。國(guó)內(nèi)開發(fā)的草酸酯原料生產(chǎn)乙醇酸技術(shù)大幅降低了PGA的生產(chǎn)成本，未來PGA價(jià)格將大幅降低,。 草酸二甲酯（DMO）是煤制乙二醇工藝路線中最重要的中間產(chǎn)品，如下圖所示,。 圖源：亞化咨詢 DMO既可以加氫制乙二醇,，也可以加氫制乙醇酸甲酯（MG）。通過更換DMO的加氫催化劑,，可以從生產(chǎn)乙二醇轉(zhuǎn)為生產(chǎn)乙醇酸甲酯（MG）和乙醇酸(GA),，并進(jìn)而生產(chǎn)PGA。 從乙醇酸甲酯（MG）生產(chǎn)聚乙醇酸（PGA）主要有兩條工藝路線： 1. 乙醇酸甲酯（MG）在催化劑的作用下,，經(jīng)加熱脫醇,，直接縮聚合成PGA。 該工藝分預(yù)聚合和終縮聚兩步進(jìn)行,。預(yù)聚合為加壓狀態(tài),，得到低分子量的PGA聚合物，同時(shí)將副產(chǎn)物甲醇分離出反應(yīng)體系并回收甲醇,。 終縮聚是將低分子量的PGA在高真空下進(jìn)行終聚合反應(yīng),，終聚合反應(yīng)過程進(jìn)一步脫除甲醇，得到高分子量的PGA聚合物,，同時(shí)在高真空狀態(tài)下會(huì)有副產(chǎn)物乙交酯生成,。 終縮聚反應(yīng)結(jié)束后的PGA通過熔體泵輸送出料并拉成條狀物料，物料經(jīng)冷卻水冷卻成固體,，經(jīng)切粒機(jī)造粒,。 圖源：亞化咨詢 2. 乙醇酸甲酯（MG）水解制乙醇酸,，乙醇酸制中間產(chǎn)品乙交酯，乙交酯開環(huán)聚合成PGA,。 此工藝首先需要將乙醇酸甲酯（MG）水解制乙醇酸溶液,，含水的乙醇酸溶液在一定溫度和真空度下脫除自由水得到純乙醇酸。 乙醇酸經(jīng)酯化,、預(yù)聚,、解聚環(huán)化等環(huán)節(jié)得到重要的中間產(chǎn)品——乙交酯。乙交酯經(jīng)精餾提純工序制備得高純度乙交酯單體,。在聚合釜中乙交酯經(jīng)開環(huán)聚合制備PGA,。PGA經(jīng)擠出、冷卻,、切粒工序得PGA樹脂粒子,。 直接縮合聚合法比開環(huán)聚合法工藝流程短，操作簡(jiǎn)單,，合成成本低,。開環(huán)聚合法國(guó)內(nèi)外均對(duì)其研究較多，該法可以使用多種催化劑,。開環(huán)聚合法所需原料乙交酯制備工藝復(fù)雜,、提純難度大、成本高,、工藝流程長(zhǎng),、PGA生產(chǎn)成本高昂、且制品易有重金屬殘留,。但開環(huán)聚合法可以生產(chǎn)平均分子量較高的PGA,。 PGA的主要應(yīng)用
聚乙醇酸的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用主要表現(xiàn)在醫(yī)用縫合線,、藥物控釋載體,、骨折固定材料、組織工程支架,、縫合補(bǔ)強(qiáng)材料,。 聚乙醇酸在生態(tài)學(xué)上的應(yīng)用是作為對(duì)環(huán)境有益的完全可生物降解性塑料取代在塑料工業(yè)中廣泛應(yīng)用的生物穩(wěn)定的通用塑料。  |
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