丙交酯英文名為Lactide，是乳酸的環化二聚體，其上遊（yóu）生產原料為乳酸(Lacticacid)，下遊產品為聚（jù）乳酸。丙交酯是生產聚乳酸最重要的聚合單體，其化學純度、光學純（chún）度和生產成本決定了下遊聚乳酸產品（pǐn）的質量和經濟性。

聚乳酸（PLA）具有無（wú）毒、無（wú）刺激性、強度高、易加工成型和優良（liáng）的生物相容性等特點。PLA力學性能與聚丙烯相似，同時具（jù）有與聚苯（běn）乙烯相似的光澤度、清晰度和加工性，並提供了比聚烯烴更低溫（wēn）度的可熱合性，可以采用通用塑料（liào）的加工（gōng）方法，如（rú）注塑、擠出、吸塑、吹塑等。

因丙交酯技術壁壘（lěi），聚乳酸投建受阻

2020年中國（guó）聚乳酸消費量為24萬噸，PLA的主要消費領域是包（bāo）裝材料，占總消費量（liàng）的60%左右，其應用包括家電及電（diàn）子（zǐ）產品外殼、罐、杯、瓶等包裝材料。其次為生物醫學領域（yù），約占總消費量的25%，PLA作為醫用生物材料（liào）植入（rù）生物體後，對生物體無毒副作用，而且具（jù）有防粘連、誘導骨生長（zhǎng）及（jí）逐步降解、吸收等優良（liáng）特性，已經成為目前醫藥領域中應用最廣泛和最有前景的高分子材料。

因（yīn）可降解塑料市場前景廣闊，中（zhōng）國對可降解塑料進行大力的政策扶持，相關企業紛紛布（bù）局聚乳酸市場。據了解聚乳酸在建及規劃產能近200萬噸；但因技術和成本問題，國內丙交酯產能僅1萬餘噸，並且國內丙交酯市場被國外公司所掌控（kòng），丙交酯供應緊張，導致聚乳（rǔ）酸規劃產能推進遲緩。

從生（shēng）產工藝來看，國內丙交酯（zhǐ）生產（chǎn）仍麵臨諸多困境

近年來，雖然國內機構在（zài）減壓法（fǎ）和氣（qì）流法生產丙交酯這兩大類主流技（jì）術領域取得較快進展，有關丙交酯（zhǐ）生產工藝流程、提純精製以及催化劑使用等方麵做出了（le）較為豐富的改進和創新。但（dàn）現階段我國丙交酯的生產技術尚存在著路程設計存在（zài）缺陷、工程化能力較弱（ruò）、參數及副反（fǎn）應控製較差、丙交酯綜合收率低等短板。

丙交酯生產關鍵過（guò）程

用乳酸原料生產（chǎn）丙交酯，主要是利用乳酸先縮聚生成乳酸寡聚體，而（ér）後乳酸寡聚體再解聚環化生成丙交酯。整（zhěng）個過程需要在高溫、負（fù）壓以及催化（huà）的（de）條（tiáo）件下進行，期（qī）間（jiān）為了（le）提（tí）高整體收率，未反應物要回流重複利（lì）用，最後通過一定的（de）提純手段獲得合格的丙交酯產（chǎn）品。丙交酯生產工藝主要（yào）包括（kuò）縮聚、解聚環（huán）化和（hé）提純幾個單元。

丙交酯生產技術難點

（1）反應器（qì）材質要求苛刻

目前（qián）用於丙交酯的生產溫度為140~210℃之間（jiān），過程中會（huì）產生高濃度乳酸，其反應物腐蝕性很強，需要在縮（suō）聚、解聚反應器以及物料輸送泵和管道等（děng）關鍵單元（yuán）用上耐高（gāo）溫、耐腐蝕的特（tè）殊材（cái）質，且在（zài）負壓（yā）環境下材質要有一（yī）定的耐久度。

（2）反應體係黏度過大

無論是縮聚反應過程中的寡（guǎ）聚乳酸體係，還是解聚（jù）反應中的寡聚（jù）乳酸體係，在反應過程中流（liú）量逐漸減小，黏度逐漸增大，這個（gè）過程會顯著阻礙體係生成物的揮（huī）發，從而抑（yì）製反應向正向進行。而且體係會形成黏（nián）度更大（dà）的（de）釜殘，釜殘在溫度降低之後很難采用泵連續排料的方式排出，容易堵塞管道，使整個（gè）連續化生產失敗。需要采用具有特殊功能的蒸發反（fǎn）應器（qì）和泵（bèng）裝置，克服體係黏度大，反應（yīng）產物無法及時揮出的障礙。

（3）反應條件難以控（kòng）製

整個反應須在負壓環（huán）境下進行。由於設備較多，係統與外界的接口也多，從而導致係統密封難的（de）特點，須要借助係統真空度較高的真空泵，但（dàn）真空泵負荷過高容（róng）易造成設備老化，故需要經過改良的真空係統來維持整個體係的負壓。此外，體係（xì）的熱交換方式也要經過慎重選擇，高（gāo）壓蒸汽熱（rè）交換無法達到較高的溫度，而導熱油或電加熱方式又成本較高，且對缸體材料有更高的要求。故該體（tǐ）係的反應條件需要多種設備（bèi）協調配（pèi）合或者巧妙設計真空係統。

（4）催化劑難以選擇

目前，生（shēng）產丙交酯主流采用金屬催化劑（jì），主要是鋅和錫的化合物，如氧化鋅（xīn）、辛酸亞錫、氯化亞錫等，南京大學研究團隊（duì）最新發現有機胍類催化劑（jì）和堿金（jīn）屬催化劑也可以用於丙交酯和聚乳酸的生（shēng）產。當前使用的（de）催化劑主（zhǔ）要有以下幾個問題：

①部分催化劑由於是粉末狀（zhuàng）固體，與乳酸難以完全（quán）互溶且很難直接加入（rù）真空係（xì）統，最終影響丙交酯收（shōu）率。

②金屬類催化劑易在丙交酯（zhǐ）內形成殘留（liú），不利（lì）於綠色環保的理念，必須嚴格控製金屬殘留量（liàng）。

③有機胍類催化劑不含金（jīn）屬元素，是未來極具發展潛（qián）力的綠色催化（huà）劑，但此類催化劑尚未在世界範圍內廣泛使（shǐ）用，其化學性能和經濟性還有待於在工程放大實驗（yàn）中進一步（bù）驗（yàn）證。

（5）綜（zōng）合收率難以提高，工藝路徑需優化設計

要顯著提高丙交酯綜合收率，須對整個丙交酯工（gōng）藝路徑進行重新設計，識別每個環（huán）節的設備參數對產物綜合收率的影響，從而妥善（shàn）選（xuǎn）擇每個步驟的（de）反應（yīng）器和（hé）反應條件。

從專利技術來看，國（guó）內更側重丙交酯應用相關專利申請，生產專（zhuān）利技術不（bú）足10%

丙交酯專利的申請主要集中（zhōng）在科研（yán）院所，企（qǐ）業的參與程度不高。中科院長春應化所（suǒ）在丙交酯產品應用方麵的（de）專利最多，其他科研院（yuàn）所申請專利較多的有山東理工大學、濟南大學、南京工業大學與（yǔ）南京大學等。全（quán）球申請專利最多（duō）3家企業——道達爾（ěr）-科碧（bì）恩公司、NatureWorksLLC.和Futerro公司均為國外生（shēng）產企業。

這說明，國內有關機構在丙交酯（zhǐ）領域掌握的（de）創新技術以實驗室（shì）技術突破為主，工程（chéng）化實（shí）踐和產業化方麵的創新仍（réng）然與國外企業有一定差距。此外，國內機構申請的專利（lì）中（zhōng），涉及丙交酯生產的不足10%，其餘均為丙（bǐng）交酯的應用或者提純（chún），這更加表明丙交酯生產領域的技（jì）術（shù）有待進一（yī）步突（tū）破。

工業化企業僅兩家，多家企業積極研發（fā）生產技術投建新裝（zhuāng）置

從工業（yè）化情況來看，國內僅有（yǒu）兩（liǎng）家企（qǐ）業實現量產，但（dàn）兩家企業均有聚乳酸（suān）裝置，丙交（jiāo）酯並未對外（wài）銷售。

此外仍（réng）有多家（jiā）企業計劃新建丙（bǐng）交酯裝置，其中包含河南（nán）金丹乳酸（suān）科技股份有限公司、聯（lián）泓新材料科技股份有限公司、中糧科技等，中國丙（bǐng）交酯（zhǐ）生產（chǎn）技術較海外龍頭企業仍有一定差距，但（dàn）隨著國內企業及（jí）可研單位不斷（duàn）進（jìn）行技術研發及升級，中國丙（bǐng）交酯生產（chǎn）有望（wàng）縮短與國際生產水平的差距。