綠色塑膠指對人類無害、對環境無公害的塑膠產品。聚丙烯（PP）由於其結構與人類生命三元素C、H、O息息相關，且無論回收或燃燒皆符合環保需求，故可被稱為綠色塑膠。它具有極佳可塑性，耐溫耐撞擊，又是比重最輕的塑膠，可作塑代鋼、塑代木的最佳材料。如可作為輕量化要求的汽車材料，綠色環保的建築材料，環保的醫療器材、家電產品等等。
基本介紹
- 中文名：綠色塑膠
套用前景,分類,所用材料,
套用前景
綠色塑膠的前景無量。以汽車產業中塑膠套用為例，目前，要求汽車製造廠的輕量化，2003年美國車廠平均燃料費用效率目標是車重量減輕8%，平均要求每年減輕車重0.3%。汽車上使用的塑膠，用量高的零部件計有保險槓、前水箱護罩、儀錶板、中控台、車燈座罩、門飾板、擾流板燈七大類，占總用量約六成。
2004年中國與全球轎車塑膠用量占整車重量對比為：紅旗占7.5%，桑塔納占6.5%，日本轎車平均占7.5%，北美轎車平均占13%，歐洲轎車平均占12%。到2006年，歐美車種塑膠用量已占車重的14%。
在汽車輕量化套用中，鋁合金車架約占汽車總重量的30%；隨著轎車中塑膠用量的不斷提高，PP材料占塑膠比例將達到50%-60%。
分類
綠色塑膠品種很多，主要有光降解性塑膠、天然高分子塑膠、微生物高分子型和轉基因型塑膠等。
到目前為止，現有的綠色高分子塑膠按降解的方式主要可以劃分為生物降解類，光降解類，光降解/生物降解-雙降解類等幾大類型。
所用材料
天然材料
綠色高分子材料技術在20世紀80～90年代才真正興起，天然高分子澱粉類，纖維素類，甲殼素類及其改性高分子化合物被廣泛套用於可降解塑膠的各個套用領域。這類綠色高分子化合物是以多糖類天然資源為原料的，與有限的石油化工資源相比，植物只要通過光合作用就可以合成，具有可持續獲得性，原料來源廣闊。多糖類天然高分子及其改性化合物通過與通用塑膠的共混改性等手段可以加工成可降解性的一次性的薄膜、片材、容器、發泡製品等等，其廢棄物可以通過自然環境中廣泛存在的澱粉酶等多糖類天然高分子分解酶的介入，逐步水解成小分子化合物，並且最終分解成無污染的二氧化碳和水，回歸生物圈。基於這些優點，以澱粉為代表的多糖類天然高分子化合物至今仍為可降解塑膠的一個重要組成部分。但是其與其它塑膠的弱共混相容性、難加工性、低機械力學性能，以及親水性與生物降解性的平衡調節等等成功制約其發展的因素，有待進一步的研究。
微生物高分子材料
由微生物生產的全光學活性的聚（α-羥基烷酸酯）PHA，是另外一大類重要的生物可降解性綠色高分子材料。自從1926年 M.lemoigne 發現 PHB 以來，經過50多年的技術發展墊付，1981年英國的帝國化學公司（ICI）成功地運用單細胞蛋白的發酵裝置，以糖和丙酸為主要碳源，首先生產出工業化商品PHBV，命名為Biopol。此後，20多年的發展，形成了位短側鏈，長側鏈的系列PHA均聚物及其共聚物。這類天然高分子化合物（PHB）具有與PP相近的熔點和加工性能的同時，其廢棄物可以通過自然環境中大量存在的PHA降解酶的作用，無論在海水，河水，土壤等介質中都能短時間高效率地降解，代謝成二氧化碳和水。另一方面，由於發酵法生產的高成本等方面的原因，產品市場開拓困難。
PHA降解塑膠是生物降解塑膠中性能最為優良的，同時由於其成本較高，生產工藝較為複雜，目前還處於市場起步階段。2010年全球的PHA的產能還不到8萬噸，而其中美國的Metabolix公司有大約5萬噸的產能，占據了市場上的60%以上。中國企業在PHA的生產工藝和研發上同樣走得較為靠前，天津國韻生物材料有限公司擁有1萬噸的PHA產能，寧波天安擁有2000噸的產能，深圳意可曼生物科技有限公司有5000噸的產能。日本的Kaneka公司，巴西的PHBIndustrial公司也是PHA行業的典型代表，這些公司都是PHA行業的推動者，雖然目前來說PHA的套用較為局限，導致Metabolix每年的實際銷售量還不超過100噸，但是隨著未來下游套用的逐漸拓展，尤其是在薄膜包裝，農膜，食用餐具，無紡布等行業套用的進一步成熟，PHA的市場潛力巨大。
化學合成高分子材料
從90年代起，化學合成型生物降解性高分子經過崛起、發展和壯大，如今在綠色塑膠里已經占有舉足輕重的地位。目前已經開發商業化的化學合成型綠色塑膠主要有聚羥基酸類（PGA，PLA等），二酸二醇經過縮聚反應合成的脂肪族聚酯高分子（PES，PBS，PBSA等），聚環內酯類（PBL，PVL，PCL等），聚碳酸酯類（PTMC等），產業化發展很快。目前 日本昭和高分子 公司已經超過年產3，000噸生產規模，可望近期擴大到20，000噸規模。另外，以澱粉發酵合成高純度的乳酸後，經過丙交酯化，最終開環合成高分子量的聚乳酸PLA產業近年來也發展勢頭迅猛，尤其以美國 Cargill-Dow Polymer 公司為代表的聚乳酸產業，隨著14萬噸級大型合成工廠的竣工投產，最終PLA商業產品的成本價格將大為下降。高分子量的聚乳酸玻璃化溫度在50度之上，為硬質綠色塑膠，具有與PP相近的熔點和優異的機械力學性能，可以加工成各類可降解塑膠製品。特別是其優越的生物分解性和相容性，使其成為各類醫用高分子的首選材料，發展前景看好。此外，各類環內酯、碳酸酯等環狀化合物的開發研製也比較活躍。
