我国二氧化碳聚合物实现工业化生产

长春应化所    

    世界上第一条、规模最大、年产3000吨，并具有我国自主知识产权的二氧化碳聚合物生产线，日前由中科院长春应化所、蒙西高新技术集团公司合作建成。它标志着我国已成功实现了二氧化碳聚合物的工业化生产，其研发、生产能力和水平已跻身世界前列，为我国建立具有国际竞争力的可降解材料工业提供了坚实的技术支撑。这项重大突破来自中科院创新方向性项目——“二氧化碳的固定及其利用”，曾经被以沈之荃院士为组长的专家组评为“A”级，并顺利通过验收。

    随着现代工业的迅猛发展，二氧化碳排放所造成的大气污染日益严重；另一方面，作为主要的温室气体的二氧化碳，又是储量极为丰富和最廉价的资源。由于二氧化碳聚合物既可以高效利用二氧化碳，化害为利，又以其良好的阻气性、透明性和全降解性等优点，被广泛应用于医药和食品包装、一次性餐具等方面，变废为宝，日益受到各国的普遍关注，成为国际上竞相研发的热点项目之一，但研发，特别是工业化二氧化碳的固化率低、可加工性差、成本高等难题始终没有得到有效解决，成了二氧化碳高效利用和二氧化碳聚合物工业化的瓶颈。

    长春应化所的科研人员，面向国家战略需求和世界科技发展前沿，发挥自身在催化、聚合、加工等方面的优势，坚持走产学研相结合之路，在实验室小试、放大试验取得阶段性成果，并已成功小批量制备出二氧化碳聚合物的基础上，于2001年又开始了二氧化碳的固定及其利用的工业化研发，并被中科院列为创新方向性项目。经过3年的艰苦拼搏，奋力攻关，成功的研制出具有我国自主知识产权、可供工业化应用的稀土三元催化剂。在此基础上，有效解决了二氧化碳气体的快速、高效活化；二氧化碳与环氧化物本体共聚合中的传质、传热、分离；二氧化碳聚合物加工过程的热稳定性等制约二氧化碳高效固定及其利用的三大科学问题。突破了在合成、加工等方面的吨级合成烷基锌和稀土配合物的连续化、低成本；后处理工艺；挤出造粒、压延、三层共挤等一系列技术关键，成功实现了二氧化碳聚合物的熔体造粒加工，建成了世界上第一条、规模最大、年产3000吨、具有我国自主知识产权的二氧化碳聚合物生产线。该生产线可以吨级生产稀土配合物和烷基锌，千吨级规模生产二氧化碳基塑料，具有连续性好、全封闭程度高、安全可靠等特点。目前在该生产线上所生产的二氧化碳基塑料已吨级销给部分国内用户，并销给了日本国际兴业等2家国外用户。

    项目执行过程中，在稀土三元催化剂、本体共聚合技术、加工和应用技术等方面获权美国专利2项、申请美国和日本专利各1项、获权中国发明专利3项、申请中国发明专利5项。与此同时，长春应化所以国家需求为己任，发挥技术源头的优势，有效利用社会资源，积极开发下游产品。目前，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，推进了该成果的企业化、市场化进程。

    从市场需求和为振兴东北老工业基地作贡献的思想出发，长春应化所已与相关企业合作，正在筹建万吨级二氧化碳聚合物生产线，现各项筹备工作已经启动。