我国煤炭资源丰富，煤化工产业潜力巨大，好的化、多元化、低碳化是当前煤化工产业的主要发展方向，发展煤基新材料意义重大。我国《“十四五”循环经济发展规划》、《“十四五”塑料污染治理行动方案》提出，科学稳妥推广可降解塑料作为塑料的替代品，PGA作为一种煤基生物可降解塑料，已经开启了万吨级规模生产步伐，标志着国产好的生物可降解塑料PGA的到来。本文带您抢鲜了解其应用前景及生产过程中主要分析项目的岛津典型解决方案。
PGA中文名称聚乙醇酸，又称聚羟基乙酸，它是一种单元碳数少、降解速度快的脂肪族聚酯类高分子材料。通过生物降解，并被完全分解变成二氧化碳和水，不含任何残留。
图1 PGA降解过程
PGA拥有良好的生物相容性、高的机械强度和优异汽氧阻隔性三大特点，其用途主要在三个方面：
1）好的医用材料，如医疗外科手术缝合线、骨折内固定、组织工程修复材料及药物控制释放体系等；
2）环境友好的封堵材料，如原油开采中的压裂球或暂堵球（桥塞），代替镁铝合金材质；
3）一次性塑料透气薄膜，如保鲜包装和农用膜材料，替代现有多种塑料。
图2 PGA性能特点
目前我国在建PGA生产装置，主要通过煤制气，经草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯，再经过直接聚合或乙交酯聚合生产聚乙醇酸。目前应用较多的是乙交酯开环聚合法。
图3 PGA主要生产工艺路线
PGA生产过程历经多道中控产品分析质检，才转化为的好的生物可降解塑料，下表展示了其中主要的分析项目和检测组分。
表1. PGA生产过程中主要的分析项目
分析利器
Nexis GC-2030气相色谱仪
a 气体样品分析典型解决方案
典型分析谱图
合成气样品谱图
b 液体样品分析典型解决方案
典型分析谱图
草酸二甲酯样品谱图
乙醇酸甲酯样品谱图
国能榆林化工有限公司建有世界首套年产5万吨煤基PGA生产装置，已经投产运行。公司化验中心张亚春老师说：“PGA示范项目中，我们使用岛津气相色谱GC-2030和GC-2014，解决了很多难题，为生产提供了大量的质量分析数据。岛津仪器性能稳定，故障少，软件功能完善，大家用的都很顺手。希望能与岛津公司紧密合作，推动好的生物可降解材料PGA的发展。”
国能榆林化工有限公司PGA实验室仪器森林
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