中科院长春应化所2009年2月宣布,该所承担的二氧化碳共聚物及其产品产业化项目通过鉴定。经过4年的开拓,该项目取得了3项世界一:在国际上一次解决了二氧化碳共聚物的冷流难题;率先开发出具有生物可降解性能的高阻隔薄膜材料;获得全球一个二氧化碳共聚物医用可降解材料生产许可证。
二氧化碳共聚物自问世以来,因其能高效利用二氧化碳并解决塑料的白色污染问题而备受关注。但其合成过程中始终存在的催化剂效率低、聚合物加工性差、成本高等难题成为二氧化碳共聚物及其产业化的瓶颈,也是各国竞争的焦点。长春应化所于2004年初就已成功开发出可工业化应用的稀土三元催化剂,并在蒙西建成世界首条千吨级二氧化碳共聚物生产线,确立了我国在该领域的国际领导地位。为加速推进二氧化碳共聚物产业化,开发出具有实用价值的二氧化碳共聚物产品,2004年10月,长春应化所承担并实施了吉林省科技发展计划重大项目二氧化碳共聚物及其产品产业化推进项目。该项目历时4年,取得了一系列在国际上居于高水平的创新性成果。项目组开发的多元共聚新型稀土催化剂和强化交联的新技术,解决了二氧化碳共聚物在30℃以上便存在严重冷流现象这一国际上一直未解决的难题,有效提升了二氧化碳共聚物的催化剂效率。长春应化所科研人员引入外部结晶控制聚合物聚集态的方法,突破了二氧化碳共聚物连续吹制成膜的技术难题,在国际上率先开发出具有生物可降解性能的高阻隔薄膜材料。他们还与吉林金源北方科技发展有限公司联手,开发出二氧化碳共聚物医用敷料,并获得了世界上一个二氧化碳共聚物医用一次性可降解材料生产许可证。目前,该公司已投入3000万元建立了医用敷料生产线。
除了替代传统石油塑料以外,生物塑料的应用领域还有所超越。十分典型的例子是近年来生物塑料在医用材料的应用中大放异彩。比如,在对人体进行内脏外科手术时,若采用生物材料的手术缝合线缝合伤口,则伤口痊愈后这种缝合线因为其生物性,可以被人体吸收,这样就免去了病人术后还要拆线的二次痛苦。同样道理用于处理骨折的骨钉、骨头夹板等也都开始采用生物材料制作,甚至人造也需要生物材料作为框架载体去把人体真正联系在一起。
目前长春应化所与其他单位共同承担的国家十一五科技支撑计划项目——全生物降解塑料产业化关键技术的研发也已启动,该项目将在国内建成多条万吨级二氧化碳共聚物生产线,开发低成本、高性能的系列二氧化碳共聚物产品。中科院长春应化所发挥技术源头优势,还积极开发下游产品。已协助威海赛绿特科技发展有限责任公司建立了医用二氧化碳塑料加工平台;协助宁波天安生物股份公司建立了全生物降解材料在一次性餐具、食品包装等方面的加工平台,推进了该成果的工业化和市场化进程。
由江苏中科金龙股份公司与中科院广州化学所联合研制的CO2为原料制备完全可降解塑料材料新技术,通过国家环保总局组织的重大科技成果鉴定。该技术开发出新型CO2共聚催化剂分离系统,得到了无色催化剂含量低于百万分之十的脂肪族聚碳酸酯多元醇,可以生产出聚氨酯材料。这种新型全生物降解泡沫塑料可应用于包装材料,具有广阔的市场前景。这项新技术生产出的产品不仅成本低,而且还可完全降解,可解决白色污染危害,为温室气体CO2的回收利用打开新的途径。中科金龙公司和广州化学所这项技术,不仅可为聚氨酯提供一种全新的原材料,还可衍生出众多新型产品,从而形成全新的塑料产业链条。