一、可降解塑料工藝概述
PBAT屬于熱塑性生物降解塑料,是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有較好的延展性和斷裂伸長率,也有較好的耐熱性和沖擊性能;此外,還具有優良的生物降解性,是生物降解塑料研究中非常活躍和市場應用最好降解材料之一。
石化基可降解塑料代表——PBAT,又稱聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯,原材料主要為PTA,己二酸,丁二醇等石化原料。目前合成的方法主要有直接酯化法和酯交換法,直接酯化法主要是以PTA,AA以及BDO為原料,在催化劑條件下直接酯化、縮聚反應制得PBAT;酯交換法主要是以聚己二酸丁二醇酯(PBA),PTA,BDO為原料,在催化劑作用下先進行酯化反應或者酯交換反應生成對苯二甲酸丁二醇酯預聚體(BD),再與PBA進行酯交換熔融縮聚制得。PBAT具有良好的延展性和斷裂伸長率,因此具有較好的成膜性,易于吹膜,在包裝領域和農業領域應用廣泛。
根據Europe Bioplastics,2020年全球生物可降解塑料產能達到122.7萬噸。目前可降解塑料產品以淀粉基塑料、PLA和PBAT為主。2020年淀粉基塑料、PLA和PBAT產能分別占全球可降解塑料產能的32%、32%和23%。淀粉基塑料因無法實現完全降解,發展受到一定的限制。PLA和PBAT產品性能佳且能實現完全降解,是未來主要的可降解塑料產品,而其他可降解塑料還處于產業化初始階段,生產技術不成熟、生產成本過高,市場競爭力相對較低
二、PBAT市場容量
中國PBAT行業的快速起步主要得益于政府的一系列政策的支持,隨著我國環保意識的逐漸深入,可降解塑料的應用逐漸推廣,受政府環保政策的影響,我國PBAT樹脂產量呈現穩定增長的趨勢。2019年PBAT樹脂產量為3.92萬噸,產銷率為99%。
PBAT具有優異的韌性和生物降解性,與PLA相容性好。因此,將PBAT與PLA熔體混合可以提高可生物降解材料的特性。生物基塑料涵蓋廣泛的應用領域,包括包裝、餐飲產品、消費電子產品、汽車、農業/園藝和玩具、紡織品等。但目前,包裝仍然是生物基塑料的最大應用領域。隨著公眾環保意識的提高和石油資源的短缺不斷加劇,可生物降解塑料,如PBAT,是徹底消除"白色污染"最有效的方法之一。因此,PBAT得到了飛速的發展,并贏得了世界的關注和重視。就PBAT行業市場規模而言,2019年市場規模為9.12億元,主要用于用于塑料薄膜領域,占比約為60%,為5.48億元,用于塑料袋及其他領域的為3.64億元,占比40%。
三、PBAT競爭格局
PBAT生產原料為己二酸(AA)、PTA和BDO,原料更易獲得、生產技術更成熟,現有產能規模較PLA稍高,且中國是全球PBS/PBAT產能最高的國家,國內現有產能28.1萬噸/年。金發科技為國內PBS/PBAT龍頭企業,現有產能12萬噸/年,另有18萬噸產能規劃在建。此外,新疆望京龍、恒力石化、新疆藍山屯河等企業均在積極布局石油基可降解塑料,根據我們統計,目前計劃和在建產能全部落地后,國內將新增302萬噸PBS/PBAT產能。
四、前景分析
PBAT等可生物降解塑料的發展主要是由政策執行推動的。早在2013年,歐盟就通過了一項法案,要求成員國采取措施,在未來五年內大幅減少塑料袋的使用,約定2019年在2010年的基礎上減少80%,隨后法國、澳大利亞、捷克共和國、波蘭、日本、美國加利福尼亞、中國吉林等國家和省市紛紛出臺政令限制一次性塑料制品的使用。目前,全球PBAT的消費主要集中在歐洲、北美、澳大利亞和亞洲。上下合力是PBAT發展的主要動力,即上層政策不遺余力推進和下游市場加速拉動。
近年來,中國出臺了一系列鼓勵PBAT應用和推廣的政策,中國PBAT市場因此不斷擴大。目前,中國已成為世界可PBAT的主要生產國,產品遠銷海外,以歐洲和北美為主要出口地。預計隨著全球PBAT市場需求的不斷增長,中國PBAT的出口和國內市場規模都將持續提升,未來中國PBAT樹脂市場規模有望持續增長。
來源:賢集網