生物基聚酰胺的研究与开发现状

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1、生物基聚酰胺的研究与开发现状　　摘要：生物基聚酰胺是一种利用可再生生物质资源，通过生物、物理或者化学手段制造的一类新型材料。本文综述了生物基聚酰胺的现有制备方法，主要生产企业及国内外应用情况。　　关键词：生物基；聚酰胺；发展现状　　中图分类号：TQ342+.1文献标志码：A　　ResearchandDevelopmentStatus-quoofBio-basedPolyamide　　Abstract：Bio-basedpolyamideisanewkindofrenewablebiomassmat

2、erialswhichismadebybiological，physicalorchemicalmethods.Thispapermainlyintroducestheexistingbio-basedpolyamideproductionprocesses，typicalproducersandapplications.　　Keywords：bio-based；polyamide；developmentstatus-quo　　生物基高分子材料是指利用可再生生物质，包括植物来源的碳水化合物、脂肪酸

3、等，通过生物、物理或者化学等手段制造的一类新型材料。现已开发出的生物基聚酰胺材料包括生物基PA6、PA66、PA11、PA1010、PA410等，他们在理论上可以100%替代石油基同类产品，降低人类对石化产品的过度依赖，减少环境和能源压力，是最具发展潜力的聚合物研发方向之一。　　1生物基聚酰胺的合成6　　生物基聚酰胺从20世纪40年代开始逐步被人类所认识，直至今日已取得了不少成就，其中油脂路线和多糖路线生产生物基聚酰胺已经被广泛接受并工业化生产。表1为现阶段生物基聚酰胺的分类及其研发状况。目前，油

4、脂路线仍是大部分生产厂家所选择的主要生产路线。　　1.1油脂路线　　油脂路线选用最多的原料为蓖麻油，生产过程主要是将油脂进行酯交换、高温裂解、水解、溴化、氨化等系列过程，制备出聚酰胺合成所需单体。例如，以油脂路线制备生物基PA11时，利用蓖麻油裂解生成ω-十一氨基酸单体，以制备PA11；制备生物基PA610时，其单体包括己二胺和葵二酸，其中己二胺为石油基产品，葵二酸通过蓖麻油裂解制备，最终制得PA610。因此，生物基聚酰胺的原料可能为全部或者部分来自于可再生生物质资源。　　油脂路线是生物基聚酰胺工

5、业化生产中最为常用的方法，其可生产的产品品种广泛，包括PA11、PA1010、PA1012、PA610、PA410、PA10T等。　　1.2多糖路线　　多糖路线生产生物基聚酰胺的最大优势为原料来源广泛，可从葡萄糖、各类纤维素中取材，其中以葡萄糖制备生物基聚酰胺的路线较为成熟。多糖路线制备生物基聚酰胺的主要原理是利用微生物发酵的方法，通过固定菌种发酵多糖制备聚酰胺聚合单体，葡萄糖路线主要处于研发阶段，其涵盖的研发产品包括PA6、PA66、PA46、PA410等。　　2应用现状　　2.1国外应用6　　

6、生物基聚酰胺自研发至今，已有多家企业推出了各自开发的产品并进行了应用，主要生产商及其产品如表2所示。　　其中，法国阿克玛公司是国际最具实力的生物基聚酰胺生产商之一，其产品涵盖了诸多种类，包括PA11、PA610、PA1010、PA1012等。其开发的PA11产品（商品名RilsanPA11）以蓖麻油为原料，产品能够替代HDPE管和金属管用于天然气输送管道；开发的PA610产品（商品名RilsanS）原料有62%来自于天然蓖麻油，具有良好的热稳定性、化学稳定性、低吸水性和低密度，广泛应用于单丝、汽车

7、零部件等的生产；其另一款透明生物基聚酰胺产品――商品名RilsanClear，具有优于玻璃的透明度，密度低、化学稳定性强、易于加工，广泛应用于防护镜、医用眼镜等领域；RilsanFinePowders产品是该公司开发的一款100%生物基聚酰胺粉末产品，具有优良的耐磨性、耐化学性、耐候性和可加工性，主要应用于水处理方面的防腐保护，现已在污水处理厂、液体运输装置的金属部件方面进行涂覆使用，以保护金属部件免受腐蚀伤害。　　除了法国阿克玛公司，德国赢创也在生物基聚酰胺的研发和生产中取得了很多突破，如其开发

8、的生物基PA1010产品（商品名VESTAMIDTerraDS16），以蓖麻油为原料制备葵二酸，再与石油基葵二胺合成PA1010。该产品属于半结晶材料，具有较高的机械性能和化学稳定性，主要用于医药、体育器材、汽车工业、特殊电缆和聚合物光导纤维等领域。另外，该产品还获得了食品接触许可（FCN），可作为基础聚合物用于食品接触材料的生产，在低温或室温下一次性使用。赢创公司近期也推出了一款新型生物基产品―6聚邻苯二甲酰胺，具有加工方便、吸水性低的优点，能在湿度变化大的环境中保持优良的机械性