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作为一种重要的基本有机化工原料和精细化工原料, 1,4-丁二醇广泛用于溶剂、医药、增塑剂、固化剂、农化妆品等,可以用来生产四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、聚二苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、γ-丁内酯(GBL)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等,其下游衍生物也有很多,用途十分广泛。其衍生物是高附加值的精细化工产品,其中THF可以用来制备聚四亚甲基乙二醇(PTMEG)。随着丁二醇下游产品的种类增多和迅速发展,其需求量也在不断攀升。
一、应用广泛
目前,1,4-丁二醇作为单体原料已经广泛应用于接触材料。在GB 4806.6-2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料树脂》中,用于食品接触材料,以1,4-丁二醇为主要原料合成的聚合物有17种,主要是二元酸二元醇共聚酯,如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)。其中,PBS和PBAT具有优良的生物降解性,可用于生产生物降解塑料袋、塑料餐饮具、纸包装淋膜,是目前生物降解塑料市场应用最好的降解材料之一。
PBS由丁二酸和1,4-丁二醇缩合聚合而成,容易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解的聚合物材料,具有良好的生物相容性。PBS可以用于垃圾袋、包装袋、餐具、化妆品瓶、各种塑料卡片、婴儿尿布、一次性医疗用品、农用材料及药物缓释载体基质等,以及其它涉及到环境保护的各种塑料制品,如土木绿化用网、膜等。
PBAT也是由丁二酸和1,4-丁二醇聚合而成,加工性能良好,具有良好的耐热性和冲击性,目前市场上将它与降解材料聚乳酸(PLA)混合加工,以改善PLA材料的耐热性。
二、国标出台
上述聚合物在聚合过程中,1,4-丁二醇会以游离状态或者作为增塑剂存在于食品接触材料中,如果生产工艺控制不当,食品接触材料中的1,4-丁二醇就会随着食物迁移进入人体,并在人体内代谢产生γ-羟基丁酸,过量的γ-羟基丁酸具有强烈的镇静和麻醉作用。
目前国家标准GB 4806.6-2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料树脂》、GB 4806.10-2016《食品安全国家标准 食品接触用涂料及涂层》、GB 9685-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中规定了特定迁移总量、特定迁移量(以1,4-丁二醇计),限量指标均为5mg/kg。欧盟食品接触材料的指令中的限量指标也是5mg/kg(以1,4-丁二醇计),但国外标准体系中尚无食品接触材料及制品中测定1,4-丁二醇迁移量的方法标准。
国家市场监督管理总局、国家卫生健康委員会于2021年2月22日发布了关于食品接触材料中1,4-丁二醇的检测方法《食品安全国家标准 食品接触材料及制品1,4-丁二醇迁移量的测定》GB 31604.51-2021,并将于2021年8月22日实施,该标准弥补了食品接触材料中1,4-丁二醇检测方法的空白。适用范围包括塑料、涂层、使用粘合剂和油墨的食品接触材料及制品中1,4-丁二醇迁移量的测定,采用气相色谱法进行检测,解决了目前市场上生物降解材料PBS和PBAT特定迁移量无标准可依的尴尬局面。
2020年中国推出新版限塑政策,限制多种一次性(不可降解)塑料的生产和使用。“可降解塑料”在未来可能代替传统塑料产品,成为塑料界的新宠,这也必然会推动生物可降解塑料的需求迅速增长。作为生物降解材料PBS和PBAT的原材料,1,4-丁二醇的生产和消费必然会大幅增长,后期会形成更加精细化的产品链,从而获取更大的经济效益和社会效益。
一、应用广泛
目前,1,4-丁二醇作为单体原料已经广泛应用于接触材料。在GB 4806.6-2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料树脂》中,用于食品接触材料,以1,4-丁二醇为主要原料合成的聚合物有17种,主要是二元酸二元醇共聚酯,如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)。其中,PBS和PBAT具有优良的生物降解性,可用于生产生物降解塑料袋、塑料餐饮具、纸包装淋膜,是目前生物降解塑料市场应用最好的降解材料之一。
PBS由丁二酸和1,4-丁二醇缩合聚合而成,容易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解的聚合物材料,具有良好的生物相容性。PBS可以用于垃圾袋、包装袋、餐具、化妆品瓶、各种塑料卡片、婴儿尿布、一次性医疗用品、农用材料及药物缓释载体基质等,以及其它涉及到环境保护的各种塑料制品,如土木绿化用网、膜等。
PBAT也是由丁二酸和1,4-丁二醇聚合而成,加工性能良好,具有良好的耐热性和冲击性,目前市场上将它与降解材料聚乳酸(PLA)混合加工,以改善PLA材料的耐热性。
二、国标出台
上述聚合物在聚合过程中,1,4-丁二醇会以游离状态或者作为增塑剂存在于食品接触材料中,如果生产工艺控制不当,食品接触材料中的1,4-丁二醇就会随着食物迁移进入人体,并在人体内代谢产生γ-羟基丁酸,过量的γ-羟基丁酸具有强烈的镇静和麻醉作用。
目前国家标准GB 4806.6-2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料树脂》、GB 4806.10-2016《食品安全国家标准 食品接触用涂料及涂层》、GB 9685-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中规定了特定迁移总量、特定迁移量(以1,4-丁二醇计),限量指标均为5mg/kg。欧盟食品接触材料的指令中的限量指标也是5mg/kg(以1,4-丁二醇计),但国外标准体系中尚无食品接触材料及制品中测定1,4-丁二醇迁移量的方法标准。
国家市场监督管理总局、国家卫生健康委員会于2021年2月22日发布了关于食品接触材料中1,4-丁二醇的检测方法《食品安全国家标准 食品接触材料及制品1,4-丁二醇迁移量的测定》GB 31604.51-2021,并将于2021年8月22日实施,该标准弥补了食品接触材料中1,4-丁二醇检测方法的空白。适用范围包括塑料、涂层、使用粘合剂和油墨的食品接触材料及制品中1,4-丁二醇迁移量的测定,采用气相色谱法进行检测,解决了目前市场上生物降解材料PBS和PBAT特定迁移量无标准可依的尴尬局面。
2020年中国推出新版限塑政策,限制多种一次性(不可降解)塑料的生产和使用。“可降解塑料”在未来可能代替传统塑料产品,成为塑料界的新宠,这也必然会推动生物可降解塑料的需求迅速增长。作为生物降解材料PBS和PBAT的原材料,1,4-丁二醇的生产和消费必然会大幅增长,后期会形成更加精细化的产品链,从而获取更大的经济效益和社会效益。