1、 技术概述
聚乙醇酸(PGA)具有优异的生物全降解性和生物相容性,且机械强度高,耐热,气体阻隔性好,在工业生产、快递包装、生物医用高分子材料、建筑和农业等领域具有重要的应用价值。但因其刚性较高和易水解等问题限制了下游市场的应用。
浦景公司成功开发了一种高性能的PGA/PBAT可降解共混改性材料。该产品通过独创的配方与工艺,将PGA的高强度、高阻隔性与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的柔韧性、高延展性完美结合,解决了PGA材料硬脆难加工、降解过快等行业痛点。该产品不仅具备优异的力学性能、可控的降解速率,还具有广泛的加工适应性,是替代传统塑料的理想选择,广泛应用于高端包装、农业地膜和一次性用品等领域。
2、 反应原理
主要反应:通过环氧扩链剂Epoxy-Epoxy与PGA及PBAT的端羧基起开环反应,连接两者的分子链:
3、 工艺流程
材料预处理 -> 精确计量 -> 熔融共混 -> 水下切粒 -> 干燥处理 -> 计量包装 -> 质检入库
1) 原料预处理:PGA与PBAT粒料分别进行干燥处理,去除水分。
2) 精确计量:通过高精度失重式喂料器,按配方比例精确计量PGA和PBAT树脂、各种助剂和无机粉料等。
3) 熔融共混:采用定制的双螺杆挤出机进行反应性熔融共混。在此核心环节,通过精确控制各区的温度、螺杆转速及剪切力,实现物料充分熔融、高效分散和原位增容反应。
4) 造粒与后处理:熔体经过口模挤出后,经水下切粒系统形成均匀的粒料,冷却和干燥后得到高纯度的最终产品。
5) 质检与包装:对产品进行熔指、水分、力学性能等关键指标检测,合格后用铝箔袋封装,防止吸潮。
4、 技术特点
1) 采用工业界广泛验证的双螺杆熔融共混改性技术,工艺成熟稳定、可控性强,具备良好的连续化生产条件,有利于大规模商业化推广。
2) 针对PGA结晶速率快、熔体强度低、对热和水份敏感性强等加工难点,对挤出设备螺杆组合、温控系统及流道结构进行了定制化设计,并优化了剪切强度、停留时间等关键工艺参数,有效避免降解与凝胶,保障材料性能稳定性。
3) 开发了独特的原料预干燥、表面活化等前处理技术,显著降低水分对PGA酯交换反应和分子量的影响;结合自动化失重式喂料系统,确保共混体系的均匀性和产品批次间的高重复性。
4) 所用助剂和粉料均选用市场通用、供应稳定的工业化品种,在保证性能的同时有效控制原材料成本,具备突出的经济竞争力。
5、工程化业绩
浦景聚合PGA改性技术已实现3000吨/年的双螺杆改性生产能力,改性料产品在一次性注塑刀叉勺、吸管、膜袋和阻隔包装材料等产品上逐步实现了商业化应用。

