没想到这种东西也能用来做塑料，还做出一条产业链

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二氧化碳是动物呼吸、工业排放产生的温室气体，二氧化碳在大气中的浓度升高，会导致全球变暖等严重后果。虽然植物能够把空气中的二氧化碳转换为氧气，但由于人类工业发展壮大，二氧化碳的排放量大大增加，显然容易打破二氧化碳的浓度平衡，这也是我们提出碳中和理念的原因。

01 PPC的研发

经过国内外学者，井上祥平、陈立班、王献红、孟跃中、冯超、刘保华等不断研究，利用二氧化碳造塑料现在已到达产业化阶段。利用二氧化碳造塑料，既可解决二氧化碳的过度排放问题，也可以获得有价值的塑料产品，甚至是生物降解的环保塑料产品，实在是一箭双雕，再好不过。研究发现，二氧化碳和环氧丙烷可以在含有金属活性中心的催化剂的作用下，合成一种叫聚碳酸亚丙酯（PPC）的塑料。

二氧化碳是一种化学惰性气体，即便在高温下也很稳定，如何降低二氧化碳反应所需的活化能，使得二氧化碳在常温常态的环境下也能进行反应，科学家们苦苦追寻一个答案。使用催化剂，可以降低二氧化碳参与反应的门槛，二乙基锌、碱金属Cr、双金属氰根配合物DMC，高分子负载双金属配合物PBM等多种催化剂均可以催化二氧化碳合成聚碳酸亚丙酯。

而这些催化剂中，一些含有重金属、一些含有氰根，有一定的毒性。在塑料合成的过程中，有毒物质会有小部分残留在塑料内，会对环境、使用者产生不良影响。所以，除了提高催化剂的效率外，使用无毒的催化剂也是一个重要的研究方向。

02 PPC的性能

PPC的结晶度比较低，玻璃化温度在25℃~45℃左右，拉伸强度25MPa左右。显现出较差的力学性能和耐高温性能。但经过纤维复合、共混、交联或作为聚氨酯软段结合聚氨酯硬段后，力学性能有一定的提升，拉伸强度和断裂伸长率都有所改善。广东工业大学的陈伟彬利用利用PPC作软段，MDI作硬段，制得聚氨酯弹性体，拉伸强度达36.83MPa，断裂伸长率达422.62%，邵尔硬度达A90。PPC可以被生物降解，但因PPC具有疏水、隔氧的特性，影响了其生物降解的质量和速度。行业通常采用PPC与其他生物降解塑料共混的方式来提高PPC产品的生物降解性能，如与淀粉/PLA/PBS/PCL等进行共混，此举也在一定程度上提高了PPC的力学性能。

解拉链式降解

无规断链式降解

PPC的降解有两种方式。井上祥平发现PPC能解拉链式降解，而刘保华发现PPC能无规断链式降解。

03 PPC的应用

PPC应用广泛，常见淋膜、薄膜制品。采用PPC制作的保鲜膜具有良好的保鲜效果，且适合在低温冷藏环境下使用。

PPC还可用作一次性医疗制品，如手术缝合线、输液器材等。PPC作为软段制作聚氨酯，更拓宽了PPC的应用范围，可以制成水性聚氨酯涂料、聚氨酯弹性体材料。

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原创编辑：新材料研习社

参考文献：程梦平,李昭,刘保华,宋丽娜.聚碳酸亚丙酯降解与稳定性的研究进展[J].合成树脂及塑料,2019,36(01):80-85.研究资料来自网络、报刊、论文等，新材料研习社经解读、整理、编辑后发布，由于作者水平有限，若有不足之处，请读者留言勘误。

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