11月16日，浙江华峰环保材料有限公司年产1万吨二氧化碳基高分子量生物降解材料（PPC） 项目在完成设备安装、调试开车工作后，已产出了用户满意的产品。
据介绍，PPC是一个重要的生物可降解材料的品种，是采用二氧化碳为核心原料与环氧化合物在催化作用下制得。
该产品因CO2含量高达40%左右，既有利于“碳中和”实现和“限塑令”推行，又具有生产成本低、拉伸强度高、柔性好、水蒸气阻隔性优且特别适用于生物降解地膜应用等特点，多年来，一直成为国内外高校与研究院所蜂拥研究的热点及企业争相角逐的高景气赛道。
图片来源：华峰集团
华峰集团称，受限于PPC合成过程工艺复杂、催化效率低、副反应控制难等技术瓶颈，截止当前，除华峰外，全球范围内尚未有稳定运行的万吨级PPC工业化装置。
业内专家认为，当前，市场上应用最广泛的可降解材料是PBAT与PLA，PBAT主要赋予材料柔韧性，PLA可以提高材料的模量和挺度，而PPC由于具有高拉伸强度和模量，对膜袋类产品的强度和透明性会有更好的作用。
图片来源：华峰集团
以下是PPC的介绍：
1）简介
PPC英文名为：Polypropylene carbonate ，中文名称为：聚碳酸亚丙酯。PPC材料是采用CO2和环氧丙烷合成的完全可生物降解材料，它开辟了将CO2合成可生物降解聚合物的新领域。
2）结构
物质的性能由其化学结构决定。PPC的结构赋予了其材料性能的多样性，其化学结构见下图。
由分子式可知：分子结构中富含碳酸酯键和醚键提供聚合物较高的粘结性能、耐水解性能。
3）性质
从下表中可以看出，PPC具有很好的阻隔性和较高的拉伸强度，但是PPC的热分解温度较低。另外，由于PPC是非晶态聚合物，它的玻璃化转变温度较低。
PPC的物理性质
性能优点
1）PPC具有良好的生物相容性，以及对O2和H2O等具有阻隔作用，还具有良好的可生物降解性能。在温度为37 ℃、PH 为5.6~7.2的复肥中，厚度为10~20μm的PPC薄膜经过0、16、30、69d的降解。实验表明，PPC具有良好的生物降解性能。
2）检测PPC降解性能的方法还有受控堆肥实验。以纤维素为参考物，在堆积腐肥为实验土质和一定的实验温度下，测量生物降解反应所释放出来的CO2的量来判定生物降解级别。该实验结果也表明，PPC具有良好的生物降解性能。
3）PPC的生物降解速度除了受到外界如水、肥、土、氧的影响外，还受PPC自身分子量的作用，分子量越大，分子间缠结度和作用力越大，降解速度越慢。
性能缺点
1）PPC的耐水性能
PPC主链上因有酯基的存在，它在有机溶剂中的溶解度较大，较易水解而断裂，所以其耐水性较差。
2）PPC的力学性能
力学性能包括很多方面，其中最重要的是弯曲性能和拉伸性能。弯曲性能表示垂直于材料方向上的抗变能力，拉伸性能表示平行于材料方向上的抗变能力。
因为PPC在常态环境下为无定形聚合物，所以其分子间作用力很小，力学性能较差。PPC的拉伸性能较差，拉伸强度只有约20MPa。
3）PPC的热学性能
如果PPC分子链缠结在一起，其分子链能够绕醚键内旋转和振动，有很好的柔顺性，使得分子链更容易解开缠结，因此，PPC材料的玻璃化温度很低（约为30~40 ℃），热分解温度也低。
PPC为无定形聚合物，使得其制品的高温性质不稳定，极大地限制了PPC的使用温度和应用范围。
PPC分子链上的酯基易热解断链，使其在180 ℃就开始热分解，分解温度低极大地影响了PPC的热稳定性，导致其加工性能差，加工温度需要精确控制，一般在140~160 ℃之间。
PPC改性研究的热点之一，是提高其热分解温度，拓宽应用范围。在大量研究工作中改善PPC材料的热稳定性方法有共混、可控交联等。
