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Avantium再分拆!异山梨醇基聚酯技术独立运营

时间:2026-10-04


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【生物基能源与材料】获悉,10月1日,荷兰Avantium宣布完成将其Parana Technology分拆为独立公司Parana Materials B.V.。这是Avantium聚焦FDCA和PEF(品牌releaf®)核心业务以来剥离非核心资产的第四步,此前已将Ray Technology知识产权卖给UPM、Volta Technology分拆为Carbeau、Dawn Technology停止投入。


人员安排上,Parana Technology的发明者、Avantium首席技术官Gert-Jan Gruter将转任Parana Materials首席技术官。公司由Willem-Jan Meijer领导,其在可持续技术商业化方面拥有十余年经验,曾在Avantium和dab.bio担任高级领导职务。Avantium已将相关知识产权、专属技术、项目及专门团队整体转移至新公司。


Parana Materials已在荷兰Geleen的Brightlands Chemelot校区成立,将承担Avantium聚合中试工厂单元的运营责任,Avantium保留所有权。资金方面,公司已获得林堡地区发展机构LIOF、正义转型基金(JTF)及DEI+项目的支持。


Parana Materials专注于植物基高性能聚酯(PISA、PISOX和PEIT/PEIF)的开发与商业化,这些技术与Avantium的FDCA和PEF技术完全不同。Avantium保留Parana Materials少数股权以参与未来价值创造。


四种聚酯的共同核心单体是异山梨醇(Isosorbide),区别在于搭配的二元酸不同,分别衍生出PISA、PISOX、PEIT和PEIF四种定位迥异的聚酯。


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PISA:100%生物基,刚性超越PET


PISA全称聚丁二酸异山梨醇酯,由异山梨醇与丁二酸缩聚而成,两种单体均可来自生物质发酵,生物基含量100%。


PISA的合成长期受制于异山梨醇作为仲二醇的低反应活性,传统熔融缩聚法只能得到分子量不足23 kg/mol的低聚物。2022年Avantium研究团队在Nature Communications发表论文,采用芳基醇(对甲酚)作为反应性溶剂实现突破:芳基酯交换反应活性高,且释放的酚类不参与逆向水解,推动平衡向高分子量方向移动。最终产物数均分子量达40.4 kg/mol,对甲酚可回收重复使用5次。


性能方面,PISA的Tg为82°C,杨氏模量达3870 MPa,均高于PET(Tg 76°C,杨氏模量2000至2800 MPa)。拉伸强度优于Eastman Tritan®和PLA,氧气阻隔性超过PET,但水蒸气阻隔性略逊。PISA对标PET、PLA和Tritan®,但82°C的Tg低于Tritan®(约110°C),耐热应用受限。


PISOX:Tg超100°C,兼具家庭堆肥和海洋降解


PISOX全称聚草酸异山梨醇酯,由异山梨醇与草酸缩聚而成。


草酸是最简单的二元酸,仅含两个碳原子,可由CO₂电化学还原制得。纯PISOX刚性极高但韧性不足,实际应用中引入柔性共聚二醇(如1,6-己二醇)共聚改性。据相关学术研究,该共聚物Tg可超过100°C,与ABS(约107°C)处于同一区间,也可部分替代聚碳酸酯(PC),且不含双酚A。


PISOX最突出的特性在降解性。


相关研究表明,该共聚物在土壤和海洋环境中均可降解,家庭堆肥条件下也能实现降解。高Tg聚酯兼具工程塑料级耐热性和环境降解性,在现有材料体系中极为罕见。


PEIT:PET的异山梨醇共聚改良版


PET是全球产量最大的聚酯,给它做生物基改性是最直接的替代路径。PEIT全称聚(乙烯-co-对苯二甲酸异山梨醇酯),在PET合成体系中引入异山梨醇作为第三单体,通过调节摩尔比例控制性能。


异山梨醇的刚性双环结构提升了Tg,但也扰乱分子链规整性,导致结晶行为显著变化。一项结晶动力学研究显示,异山梨醇含量从4.8 mol%提高到20.8 mol%时,熔点从250°C降至207°C,结晶速率大幅下降。PEIT在保持PET基本性能框架的同时,获得了更高的Tg和更好的透明性。


这条路径的商业价值在于与现有PET工艺的兼容性,不需要重建反应装置。韩国SK化学的ECOZEN®是含异山梨醇约50 mol%的同类共聚酯,Tg可达90至143°C,已商业化应用。PEIT定位更接近PET的直接改良。


PEIF:PEF化学回收的增值方案


PEIF全称聚(乙烯-co-呋喃二甲酸异山梨醇酯),是四种聚酯中合成路线最特殊的一种,通过PEF的化学回收升级制备。据《中国高分子科学》(英文版)发表的研究,先将PEF环化解聚为环状低聚物,再与异山梨醇通过级联缩聚-偶联开环聚合得到PEIF。


PEF回收后引入异山梨醇升级为性能更优的PEIF,构建了一条“PEF→环化低聚物→PEIF→使用→降解/回收”的化学回收增值链路。


PEIF的Tg显著高于PEF(86°C),可熔融纺丝制成纤维,纤维可提起自重25000倍的重量,远超常规纺织纤维水平,且具有表面侵蚀机制的生物降解性。PEIF对标PET和PETG在纤维领域的应用,核心差异化在于100%生物基含量加上化学回收闭环。PEIF也是唯一连接Parana与Avantium核心资产的桥梁,其他三种聚酯使用市售单体,而PEIF的原料PEF来自Avantium核心路线。


四种聚酯分别面向包装材料、工程塑料、PET改性和纤维应用等不同市场。对国内企业而言,PISA和PEIT的合成不依赖FDCA,理论上可以在现有PET装置上开发同类产品。


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