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內蒙烏海計劃引進20萬噸PGA項目
導讀：7月9日，內蒙古烏海市積極引進聚乙醇酸(PGA)項目，項目計劃總投資30億元，建設2×10萬噸/年聚乙醇酸(PGA)裝置
7月9日，內蒙古烏海市積極引進聚乙醇酸(PGA)項目，項目計劃總投資30億元，建設2×10萬噸/年聚乙醇酸(PGA)裝置
近年來，烏海市著力打造BDO一體化生產基地、煤基生物可降解材料產業基地。隨著東源、三維、華恒、君正、廣錦等BDO一體化及下游深加工項目相繼建成投產，到2027年，BDO產能將達到289萬噸，產值將達到1000億元以上，“煤—電—石灰石—電石—BDO—生物降解材料—生物降解產品”的完整產業鏈正在形成，烏海市積極引進聚乙醇酸(PGA)項目具有市場、原料、區位等優勢。
聚乙醇酸(PGA)是一種生物降解性高分子材料，具有分解的酯結構和最快的降解速度。它是脂肪族聚酯類高分子材料的一種，具有熱塑性和完全生物降解性。PGA材料的玻璃化轉變溫度為40℃，熔融溫度約為225℃。這種材料在水和微生物的作用下，能在自然環境中實現快速降解，最終降解產物為二氧化碳和水，對人體和環境無害。此外，PGA還能在海水環境中進行降解，其降解產物對人體和環境皆是無害的。因此，PGA可以用于工業或家庭堆肥，其工業堆肥的降解速率與纖維素類似，120天后即可完全降解。在海水中的降解性能也表現優異，28天時的降解率可達75.3%。PGA被廣泛應用于醫療領域它是當前生物醫藥高分子的一個重要分支。
聚乙醇酸PGA手術縫合線
PGA應用領域
PGA的工藝路線
近年來，日本、美國等發達國家積極開發聚乙醇酸(PGA)、脂肪族聚酯(PCL)等新型石油基可降解塑料。國際上主要通過乙醇酸、乙醇酸酯、乙交酯等原料在催化劑作用下縮聚而成，工藝技術路線以乙交酯開環聚合法為主。
傳統的乙醇酸生產工藝為羥基乙腈酸性水解法，毒性大、成本高，這些因素使得PGA作為一種具價值的可降解塑料，卻一直未能實現大規模生產。
據了解，中國煤制乙二醇行業的大發展，使草酸二甲酯(DMO)大規模生產PGA成為可行的工藝路線。
草酸二甲酯(DMO)加氫制乙醇酸甲酯(MG)，進而從乙醇酸甲酯(MG)生產聚乙醇酸(PGA)主要有兩條工藝路線：
1、乙醇酸甲酯(MG)在催化劑的作用下，經加熱脫醇，直接縮聚合成PGA；
該工藝分預聚合和終縮聚兩步進行。預聚合為加壓狀態，得到低分子量的PGA聚合物，同時將副產物甲醇分離出反應體系并回收甲醇。
終縮聚是將低分子量的PGA在高真空下進行終聚合反應，終聚合反應過程進一步脫除甲醇，得到高分子量的PGA聚合物，同時在高真空狀態下會有副產物乙交酯生成。
終縮聚反應結束后的PGA通過熔體泵輸送出料并拉成條狀物料，物料經冷卻水冷卻成固體，經切粒機造粒。
2、乙醇酸甲酯(MG)水解制乙醇酸，乙醇酸制中間產品乙交酯，乙交酯開環聚合成PGA。
此工藝首先需要將乙醇酸甲酯(MG)水解制乙醇酸溶液，含水的乙醇酸溶液在一定溫度和真空度下脫除自由水得到純乙醇酸。
乙醇酸經酯化、預聚、解聚環化等環節得到重要的中間產品——乙交酯。乙交酯經精餾提純工序制備得到高純度乙交酯單體。在聚合釜中乙交酯經開環聚合制備PGA。PGA經擠出、冷卻、切粒工序得到PGA樹脂粒子。
DMO既可以加氫制乙二醇，也可以加氫制乙醇酸甲酯(MG)。通過更換DMO的加氫催化劑，可以從生產乙二醇轉為生產乙醇酸甲酯(MG)和乙醇酸(GA)，并進而生產PGA。
直接縮合聚合法比開環聚合法工藝流程短，操作簡單，合成成本低。開環聚合法國內外均對其研究較多，該法可以使用多種催化劑。開環聚合法所需原料乙交酯制備工藝復雜、提純難度大、成本高、工藝流程長、PGA生產成本高昂、且制品易有重金屬殘留，但開環聚合法可以生產平均分子量較高的PGA。
PGA的未來應用
由于PGA的特性，在改性應用方面有以下路徑：
第一，與傳統材料(如PE、PP、PET等)結合，可以提升材料的阻隔性，改善材料力學性能。
第二，與其他降解材料(如PLA、PBAT、PCL等)共混。可以提升阻隔性，加速降解，增強增韌。
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