丙交酯英文名為Lactide，是（shì）乳酸（suān）的環（huán）化二聚體，其（qí）上遊生產原料為乳酸(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（dù）、光學純度和（hé）生產成（chéng）本決（jué）定了下遊聚乳酸產品的質量和（hé）經濟（jì）性（xìng）。

聚乳酸（PLA）具有無毒、無刺激性、強度高、易加工成型和優良的生物相容性等特點。PLA力學（xué）性能與聚丙烯相似（sì），同時具（jù）有與聚苯乙烯相似的光（guāng）澤度、清晰度（dù）和加工性，並提（tí）供了比聚烯烴更（gèng）低溫度的可熱合（hé）性，可以采用通用塑料的加工方法，如注（zhù）塑、擠（jǐ）出、吸塑、吹塑等。

因丙交酯技術壁壘，聚（jù）乳酸投建（jiàn）受阻

2020年中國聚乳（rǔ）酸消費量為24萬噸，PLA的（de）主要消費領域是包裝材料（liào），占（zhàn）總（zǒng）消費量的60%左右，其應用包括家電及電子產品外殼、罐（guàn）、杯、瓶等（děng）包裝材料。其次為（wéi）生物醫學（xué）領域，約占總消（xiāo）費（fèi）量的25%，PLA作為醫用生物材料植入（rù）生物體後，對生物體無毒副（fù）作用，而且具有（yǒu）防粘連、誘導（dǎo）骨生長及逐（zhú）步降解、吸收等優良特性，已經成為（wéi）目前醫藥領域中應用最廣泛和最有前景的高分子材料（liào）。

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

從生產（chǎn）工藝來看，國內丙交酯生產仍麵臨諸多困境

近年來，雖然國內機構在減壓法和氣流（liú）法生產丙交酯這（zhè）兩大類主流技術領域取得較快進展，有關丙交酯生產工藝流程、提純精製以及催化劑使用等方麵做出了較為豐富的改進和創新。但現（xiàn）階段我國丙交酯的生（shēng）產技術尚存在著路程設（shè）計存在缺陷、工程化能（néng）力較弱、參數及副反應控製較差、丙交酯綜合收率低等（děng）短（duǎn）板。

丙交酯生產關鍵過程

用乳酸原料生產丙交酯，主要是利用乳酸先縮聚（jù）生成（chéng）乳（rǔ）酸寡聚體，而後乳酸寡聚體再解聚環化生成丙交酯。整個（gè）過程需要在高溫（wēn）、負壓以及催化（huà）的條件下進行，期間為了提高整體收率，未反應物要回流重複利用，最後通過一（yī）定（dìng）的提純手（shǒu）段獲得合（hé）格的丙交酯產（chǎn）品。丙交酯生產工藝主要包括縮聚、解聚環化（huà）和提純幾個單元。

丙交酯生產技術難點

（1）反應器材質要求苛刻

目前用於丙交酯的生（shēng）產溫度為140~210℃之間，過程中會（huì）產生高濃度乳酸，其反應物腐蝕性很強，需要在縮聚、解聚反應器以及物料輸送泵和管道等（děng）關鍵單元用上耐高溫（wēn）、耐腐蝕的特（tè）殊材質，且在負壓環境下材質（zhì）要有一定的耐久度。

（2）反應體係黏度過大

無論（lùn）是縮聚反應過程中的寡聚乳酸體係，還是解聚反應（yīng）中的寡聚乳酸體係，在反應過程中（zhōng）流（liú）量逐漸減小，黏度逐漸增大，這（zhè）個過程會顯著阻礙體係生成物的揮發（fā），從而抑製反應向正向進行。而且體係會形成黏度更（gèng）大的（de）釜殘，釜（fǔ）殘在（zài）溫度降低之後很難采用泵連續排料的方式（shì）排出，容易堵塞管道，使（shǐ）整個連續（xù）化生產失敗。需要采用具有特殊功能的蒸發反應器和（hé）泵（bèng）裝置，克服體係（xì）黏度（dù）大，反應產物無法（fǎ）及時揮出的障礙。

（3）反應條件難以控製

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

（4）催化（huà）劑難以選擇（zé）

目前，生產丙交酯主流采用金屬催化劑，主要是鋅和錫（xī）的化合物，如氧化鋅、辛酸亞（yà）錫、氯化亞錫等，南京大學研究（jiū）團（tuán）隊最新發現有（yǒu）機胍類催化（huà）劑和堿金屬催化劑也可以用於丙交酯和聚（jù）乳酸的生產。當前（qián）使用的催化劑主要有以下幾（jǐ）個問題：

①部分催化劑由於是粉（fěn）末狀固體，與乳（rǔ）酸難以（yǐ）完全（quán）互溶且很難直接加入真（zhēn）空係統，最終影響丙交酯收率。

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

③有機胍類催化劑不含（hán）金屬元素，是未來極具發展潛力的綠色（sè）催化劑，但此類催化劑尚未在世界範圍內廣泛（fàn）使用，其化（huà）學性能和（hé）經濟性還有待於在工程放大實驗中（zhōng）進一步（bù）驗證。

（5）綜合收率難以提高，工藝（yì）路徑需優化設計

要顯著提（tí）高丙交酯（zhǐ）綜合收（shōu）率，須對整個丙交酯工藝路徑進行重新設計，識別每個環節的設備參數對（duì）產物綜合收率的影響，從而妥善選擇每個（gè）步驟的反應器和反應條件。

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

丙交酯專利的申請主要集中在科研院所（suǒ），企業的參與程度（dù）不高。中科院長春應化所在丙交酯（zhǐ）產品應用方（fāng）麵的專利最多，其他科（kē）研院所（suǒ）申請專利較多的（de）有山東（dōng）理工大（dà）學、濟南大（dà）學、南京工業大學與南京大學等。全球申請專利最多3家（jiā）企業——道達爾（ěr）-科碧恩公司、NatureWorksLLC.和Futerro公司均為國外生產企業。

這說明，國內有關機構在丙交酯領域掌握的創新技術以實驗室（shì）技術突破為主，工程化實踐（jiàn）和產業化方麵的創新仍然與（yǔ）國外企業有一（yī）定差距（jù）。此外，國內機構（gòu）申請（qǐng）的專利中，涉及（jí）丙交酯生產的（de）不足10%，其（qí）餘均為丙交酯的應用或者提純（chún），這更加表明丙交酯生產領域的技術有待（dài）進（jìn）一步突破。

工業化企業僅兩家，多家企（qǐ）業積極研發生產技術投建新裝置

從工業化情況（kuàng）來看，國內（nèi）僅有兩家（jiā）企業實現量產，但兩家企業均有（yǒu）聚乳（rǔ）酸裝置，丙交酯並未對外銷售。

此外仍有多家企業（yè）計劃新建丙交酯裝置，其中（zhōng）包（bāo）含河南金丹乳（rǔ）酸（suān）科技股份有限公司、聯泓（hóng）新材料科技股份有限公（gōng）司、中糧科技等，中國丙（bǐng）交酯生產技術較海外龍頭企業仍有一定差距，但隨著國內企業及可研單位不斷進行技術研發及升級，中國丙交酯生（shēng）產有望縮短與國際生產水平的差距。