行业背景
聚乙醇酸(PGA)是一种新型可降解高分子材料,降解后仅生成二氧化碳和水,对环境友好,具有高强度、高气体阻隔性和优异的生物相容性。与其他生物可降解塑料相比,PGA的水解速率更快,不仅能在土壤和工业堆肥条件下迅速分解,在海水环境中也可自然降解,是目前少数能够实现全环境降解的绿色材料。凭借这些特性,PGA在可降解包装、医用缝合线、油气压裂球、电子封装材料等领域展现出广阔的应用前景,被认为是新一代高性能生物可降解聚合物的代表。
然而,PGA的工业化生产长期受制于中间体乙交酯(Glycolide)反应活性高、热稳定性差、提纯难度大等技术瓶颈,导致生产成本居高不下。目前,国际上仅有少数企业掌握完整的乙交酯制备与聚合核心技术。
在此背景下,开发一种以乙醇酸甲酯为原料、在无溶剂条件下连续制备乙交酯并聚合成PGA的新工艺,不仅能显著降低成本和能耗,也为PGA的规模化、低成本工业化生产提供了新的解决方案。
	
技术简介
本技术创新性地实现了**乙醇酸甲酯 → 乙交酯 → 聚乙醇酸(PGA)**的连续化、无溶剂工艺路线。
乙交酯具有极高的反应活性,传统精馏提纯过程中极易聚合,影响收率;同时,PGA聚合过程中若停留时间过长,则易降解、分子量降低。
针对上述难题,本技术通过反应精馏 + 间壁塔集成系统,在同一装置内完成乙交酯的生成与高纯提取,大幅缩短乙交酯在系统内的停留时间,避免副聚合反应。
在聚合阶段,进一步引入超临界二氧化碳体系强化传质与传热,显著提升聚合速率,减少降解反应,获得高分子量(Mw > 200,000)的聚乙醇酸。
	 
 
	
 
技术优势
双反应精馏体系
首级反应精馏实现乙醇酸甲酯高效缩聚与甲醇脱除;
次级反应精馏结合间壁塔实现解聚与提纯同步进行,快速获得聚合级乙交酯,纯度≥99.5%。
后续经溶液结晶或熔融结晶,纯度可进一步提升至99.9%。
灵活催化体系
可采用常规催化剂(如辛酸亚锡),亦可在无催化条件下运行,降低成本、避免金属残留。
高效聚合反应系统
采用超临界CO₂–乙交酯共混体系与串联静态聚合反应器,反应速率快、脱挥彻底,产品重均分子量可超过20万。
	
经济效益
生产成本
以年产1万吨PGA为例:乙醇酸甲酯市场价约1.2万元/吨。高转化率工艺下,每吨PGA约需1.63吨乙醇酸甲酯(理论转化率1.55吨)。
综合设备折旧(按10年计)、能耗及人工成本,生产成本约2.2万元/吨。
若采用煤制乙二醇副产乙醇酸甲酯自供体系,整体成本可进一步降低。
市场利润
PGA市场售价约5–30万元/吨(视纯度与应用领域而定)。
投资回报
按1万吨/年装置计算,总投资约1.5亿元,预计年毛利超2.8亿元,具有显著经济竞争力。
	
技术成熟度
小试阶段已完成,具备中试及产业化放大潜力。
	
合作方式
面谈洽谈
合作开发
技术转让