聚丁內(nèi)酰胺簡(jiǎn)稱PA4,是一種新型生物可降解高分子材料,在海洋、土壤、活性污泥等自然環(huán)境中能夠短時(shí)間降解。
聚丁內(nèi)酰胺分子鏈間的酰胺鍵密度高,更容易形成分子內(nèi)和分子間氫鍵作用。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2030年中國聚丁內(nèi)酰胺(PA4)行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,基于特殊的分子結(jié)構(gòu),聚丁內(nèi)酰胺表現(xiàn)出了優(yōu)良的氧氣阻隔性、抗靜電性、吸濕性、可降解性,進(jìn)而在分離膜、纖維制品、生物醫(yī)藥、包裝、服裝、醫(yī)藥等領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。
聚丁內(nèi)酰胺是由丁內(nèi)酰胺在堿性催化劑作用下,通過陰離子開環(huán)聚合得到。聚丁內(nèi)酰胺的聚合過程為非均相聚合,聚合反應(yīng)速率極快,且過程不可控,限制了聚丁內(nèi)酰胺的生產(chǎn)和應(yīng)用,因此開發(fā)可控的聚丁內(nèi)酰胺聚合工藝十分重要。
丁內(nèi)酰胺又稱2-吡咯酮、2-吡咯烷酮,是制備聚丁內(nèi)酰胺的主要單體,可靠的原料來源是聚丁內(nèi)酰胺產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。根據(jù)分子中碳來源不同,丁內(nèi)酰胺分為生物基丁內(nèi)酰胺、石油基丁內(nèi)酰胺,石油基丁內(nèi)酰胺制備方法包括順酐法、乙炔法、丙烯腈法等,生物基丁內(nèi)酰胺不依賴化石原料,是通過生物質(zhì)發(fā)酵而來。
基于生物基丁內(nèi)酰胺單體的生物基聚丁內(nèi)酰胺符合《中國制造2025規(guī)劃綱要》重點(diǎn)規(guī)劃的新材料方向,市場(chǎng)發(fā)展前景更廣闊。《生物基聚丁內(nèi)酰胺》(計(jì)劃號(hào)2024-0432T-QB)是工信部公布的2024年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃之一,項(xiàng)目周期24月,預(yù)計(jì)將于2026年發(fā)布。
我國進(jìn)行聚丁內(nèi)酰胺技術(shù)或產(chǎn)能布局的企業(yè)和單位包括恒天纖維集團(tuán)有限公司(恒天纖維)、華東理工大學(xué)、上海簇睿低碳能源技術(shù)有限公司、上海灘泰科技有限公司等。恒天纖維于2017年投產(chǎn)50噸/年的聚丁內(nèi)酰胺中試線,其與華東理工大學(xué)、福建安溪茶葉生物科技有限公司等共同承擔(dān)的《生物基聚丁內(nèi)酰胺制備技術(shù)及工藝》項(xiàng)目經(jīng)中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定,項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
新思界
行業(yè)分析人士表示,作為生物可降解材料,聚丁內(nèi)酰胺單體來源廣泛,且單體可以通過化學(xué)方式回收,在雙碳及可持續(xù)發(fā)展背景下,聚丁內(nèi)酰胺應(yīng)用前景廣闊。但受聚合工藝及加工性能影響,目前我國聚丁內(nèi)酰胺生產(chǎn)和應(yīng)用受到一定限制,未來在聚丁內(nèi)酰胺降解機(jī)制、可控聚合工藝等方面仍需進(jìn)一步研究探索。