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2022年中國聚乙醇酸(PGA)行業制備技術發展現狀分析 可降解塑料行業“新起之秀”【組圖】

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20 杜怡萱 ? 2022-07-29 18:00:05  來源:前瞻產業研究院 E9887G0

行業主要上市公司:丹化科技(600844)等

本文核心數據:PGA專利申請數量等

中國聚乙醇酸(PGA)行業制備技術:直接縮聚法&開環聚合法

——直接縮聚法:操作簡單,但高分子量聚合物獲取可能性小

直接縮聚法為羥基乙酸中的羧基和羥基在高溫高真空下或脫水劑的作用下直接脫水縮聚合,該法操作簡單,聚合工序短,但由于熔融縮聚體系中存在著游離羥基酸、水、聚合物和交酯之間的復雜平衡,往往不易得到高分子量的聚合物。

而PGA的物理性能依賴于其聚合物的分子量及分子量排布,為了提高乙醇酸直接縮聚制備聚乙醇酸的分子量,研究者們從提高起始原料乙醇酸的純度、采用乙醇酸酯代替乙醇酸為起始原料、熔融縮聚+固相縮聚等方面進行了許多努力。

圖表1:中國聚乙醇酸(PGA)行業直接縮聚法制備技術探索歷程整理

——開環聚合法:獲得高分子量PGA主要途徑,制備門檻高

開環聚合法為羥基乙酸二聚脫水生成乙交酯,將乙交酯開環聚合制備PGA。該方法是20世紀50年代由杜邦公司率先開發的,是目前獲得高分子量PGA的主要途徑,但是若得到高品質的PGA則該方法中需要將乙交酯提純后再開環聚合,使得乙醇酸聚合的成本很高,難以進入民用領域。

圖表2:中國聚乙醇酸(PGA)行業開環聚合法制備技術探索歷程整理

中國聚乙醇酸(PGA)行業創新成果

——2020年“限塑令”推動專利申請量大幅上升

從專利波動來看,2002-2019年中國聚乙醇酸(PGA)申請數量每年維持在20條上下波動,2020年中國出臺了最強“限塑令”,推動聚乙醇酸(PGA)大幅上升,年申請量達到68條,2021年為47條。

圖表3:2002-2021年中國聚乙醇酸(PGA)行業專利申請數量變動情況(單位:條)

——組合體系為專利申請主要技術方向

截至2021年中國聚乙醇酸(PGA)行業專利數量超過1000條,其中在組合體系領域技術專利數量最大,達到307條,占比29.21%;其次為關鍵性配料領域專利數量,數量達到197條,占比18.74%。

圖表4:截至2021年中國聚乙醇酸(PGA)行業專利技術方向結構(單位:條,%)

聚乙醇酸(PGA):全生物降解材料,“環境友好”屬性突出

PGA為全生物降解材料,其降解條件溫和,在水和微生物作用下,在自然環境中能實現快速降解,最終降解產物為二氧化碳和水。除此之外,PGA還能在海水中進行降解,其降解產物對人體和環境皆是無害的。

因其降解性好,降解產物無害,PGA可以用于工業或家庭堆肥,PGA工業堆肥的降解速率與纖維素類似,120天后即可完全降解。另外,PGA的海水降解性能優異,在28天時降解率與纖維素相當,達75.3%。

此外,PGA還是理想的生物降解誘發劑,通常將PGA與其他材料配合使用,以獲得優異的綜合性能。比如利用PGA與PLA共混改性材料制備的一次吸管,不但具有耐水,耐油脂,耐高溫的特點,其降解性能比純的PLA產品更優異。對于PGA具備良好的生物相容性,它在人體內可降解成水和二氧化碳,因此被廣泛應用于醫療外科手術縫合線、骨折內固定、組織工程修復材料及藥物控制釋放體系等,是當前生物醫藥高分子的一個重要分支。

圖表5:聚乙醇酸(PGA)降解示意圖

更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國聚乙醇酸(PGA)行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》,同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究、政策研究、產業鏈咨詢、產業圖譜、產業規劃、園區規劃、產業招商引資、IPO募投可研、IPO業務與技術撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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前瞻產業研究院 - 深度報告 REPORTS

2022-2027年中國聚乙醇酸(PGA)行業深度調研與投資戰略規劃分析報告
2022-2027年中國聚乙醇酸(PGA)行業深度調研與投資戰略規劃分析報告

本報告前瞻性、適時性地對聚乙醇酸(PGA)行業的發展背景、供需情況、市場規模、競爭格局等行業現狀進行分析,并結合多年來聚乙醇酸(PGA)行業發展軌跡及實踐經驗,對聚...

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