生物可降解材料材料PBAT市场和未来发展
陈夕
（蓝星安迪苏南京有限公司，南京，211500）
摘要：PBAT作为一种生物可降解的环境友好型材料被广发应用于包装袋、餐具、吸管、农用地膜等通用领域。本文通过梳理和分析了PBAT行业国内外产能情况、技术路线、潜在应用、行业发展热点等，并结合未来可降解塑料主要增长点将集中在PBAT和PLA上的市场背景，发现PBAT产业链的发展高度依赖政策支持与技术进步，上游原料可控性、中游产能合理化、下游需求真实释放及后端降解配套是PBAT行业可持续发展的关键。
关键词：生物可降解 PBAT 产能 生产工艺 降解
中图分类号：TQ320.7 文献标志码：A
Research status and future prospects of biodegradable plastics
Chen Xi
( Bluestar Adisseo Nanjing Co. ，Ltd. ，Nanjing 210047，China)
Abstract:As a biodegradable and environmentally friendly material, PBAT is widely used in general fields such as shopping bags, tableware, straws, and agricultural mulch films. By reviewing and analyzing the domestic and international production capacity, technological routes, potential applications, and industry development hotpots of the PBAT sector—and considering the market background where future growth in biodegradable plastics will primarily concentrate on PBAT and PLA—this paper finds that the development of the PBAT industry chain is highly dependent on policy support and technological advancement. Key factors for the sustainable development of the PBAT industry include controllability of upstream raw materials, rationalization of midstream capacity, genuine release of downstream demand, and the supporting infrastructure for end-of-life disposal.
Keywords: biodegradable; PBAT; production capacity; production process; degradable
引 言
传统塑料由于质轻、价廉、耐腐蚀和易加工成型等优势，应用领域十分广泛，为人们日常生活带来了极大便利。然而，大量塑料制品使用后处置不当，引发了日趋严重的环境污染问题。其中，废弃塑料形成的微塑料，更是对生态环境与人类健康构成严重威胁。全球每年流入海洋的塑料垃圾超过800万吨，为此，世界各国相继出台“禁塑、限塑”政策，开展塑料污染治理工作。
采用生物可降解材料进行替代，是治理塑料污染的有效途径之一[1-2]，已被多项禁限塑相关政策、法规大力推广。目前，生物可降解材料主要包括生物基来源的聚乳酸（PLA）、聚羟基烷酸酯类（PHAs）、全淀粉基、纤维素，以及石化基来源的聚二元酸二元醇类（PBAT/PBS）、聚乙醇酸（PGA）、二氧化碳共聚物（PPC）、聚己内酯（PCL）、聚对二氧环己酮（PPDO）等。
收稿日期：2026-03-10
作者简介：陈夕，男， 工学学士，工程师，从事聚酯及其合成工艺研究。
在石化基聚二元酸二元醇酯中，聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯PBAT凭借原料来源充足、产业链技术成熟等特点，且市场价格在各类生物可降解材料中处于最低水平，发展速度迅猛。本文对PBAT国内外产能情况、技术路线、潜在应用、行业发展热点等进行调研分析得出国内外学者的研究热点主要集中于以下三点：PBAT本身的改性优化、生产装置转产其他产品以及可控降解性。未来PBAT产业的发展将以技术创新为核心驱动力，以产能优化与转产突围为重要路径，以场景拓展与政策支撑为保障，逐步解决当前存在的性能、成本、标准等痛点。
1、国内外PBAT产能及现状
据欧洲生物塑料协会公布的数据，2024年全球生物基PBAT约为11.36万吨。全球PBAT产能约为300万吨，实际产量约为60万吨。截至2024年12月，我国已建成的PBAT产能已超过150万吨；根据在建项目估算，2025年新增PBAT产能约52.33万吨。
我国已建成的PBAT产能已超过150万吨/年，主要有产能分别为18万吨/年的金发科技、12万吨/年的蓝山屯河、10万吨/年的东华天业以及年产能均为6万吨的万华化学、华阳集团、彤程新材、长鸿高科等企业。
截至2025年底，中国PBAT实际年产能约220万吨，占全球70%以上，已成为全球产能核心；全球PBAT总产能约310万吨，呈现“中国主导、欧美高端、东南亚补充”的格局。行业正从高速扩张转向结构性整合，产能过剩与开工率偏低成为核心特征。
可降解塑料需求增长也主要集中在亚洲，高端应用领域发展前景看好。乐观预计2025年达131万吨，产品主要用于包装袋、餐具、吸管、农用地膜等通用领域。其中，包装仍是最大应用领域，PBAT类占据主流，PLA位居其次[3]。
预计2026年后行业将进入整合阶段，新增产能进一步向龙头企业集聚，规划产能落地节奏明显放缓。预计2026年底，我国PBAT总产能控制在280-300万吨，行业整体告别此前粗放式扩张的“野蛮生长”阶段，迈入以龙头主导、产业链一体化、产品高端化、出口驱动为特征的高质量发展新时期。在此阶段，国内企业将加快推进海外产能合作与技术输出，东南亚、中东等地区有望成为新一轮海外布局的重点区域。未来行业格局将由具备全产业链配套能力、核心技术创新优势及全球化渠道资源的企业主导。
2、国内外主要技术路线
早在1998年国外BASF公司首次推出PBAT工艺，之后被迅速推广。我国PBAT生产技术起步较晚，主要研发机构包括中国科学院理化技术研究所（简称中科院理化所）、清华大学、聚友化工、仪征化纤等。其中，聚友化工于2012年建成投产国内第一条万吨级PBAT生产线，国内PBAT装置的市场占有率超过90 %。
生产PBAT的原料有己二酸（AA）、对苯二甲酸（PTA）、丁二醇（BDO）。将上述原料通过在催化剂作用下直接进行酯化和缩聚反应的直接酯化法、分酯化法和串联酯化法[4]合成PBAT。分酯化法和串联酯化法工艺分别如图1和图2所示。分酯化法设备简单易于操作，反应过程中间产物少，生产出的PBAT分子量分布窄，但质量不稳定[5]。串联酯化法酯化反应和缩聚反应阶段，温度、压力、催化剂用量和反应时间等参数的设定会影响产品质量、反应速度、转化率等。
图1 分酯化法合成PBAT
Fig. 1 Synthesis of PBAT by Stepwise Esterification Method
图2 串联酯化法合成PBAT
Fig. 2 Synthesis of PBAT by Tandem Esterification Method
直接酯化法生产工艺流程短，生产效率高，PBAT生产的分子量分布宽。但是目前实现工业化的生产技术均采用直接酯化法工艺，如下表1列举了国内外PBAT主要技术商及其技术路线。
表1 国内外PBAT主要技术商及技术路线
Tab. 1 Major Domestic and Foreign PBAT Technology Providers and Technology Routes
技术商 | 技术路线 | 技术来源 |
BASF | 直接酯化法 | 自主研发 |
Novamont | 收购美国伊士曼公司Eastar-Bio可降解塑料业务 | |
金发科技 | 自主研发，采用聚友化工工艺装置 | |
蓝山屯河 | 基于清华大学，后自主优化，采用聚友化工工艺装置 | |
金晖兆隆 | 中科院理化所 | |
中石化仪征化纤 | 自主研发，针对已有PBT装置进行改造 |
3、PBAT的潜在应用
随着禁、限塑令等国家政策的推动，可降解塑料未来市场潜力巨大，除了包装材料[6]、餐饮、日用品、农用薄膜[7-8]四大领域外，在待开发的纤维[9]领域将有很大的市场。
淡水中目前被发现的60%的微塑料来自洗衣纤维，即服装和其他织物的纤维，微塑料已入侵海洋生态系统，是造成海洋污染的一项主要载体。我国每年化学纤维的消耗量在5000万吨以上，其中以涤纶为主（PET聚酯纤维）。根据中国化纤协会统计，在2021年末，中国涤纶行业产量5363万吨/年，随着国家禁塑令的相继出台，若其中5%可以采用PBAT纤维替代，将有260万吨/年的需求量。目前PBAT产品主要应用于膜类产品领域，暂未大量应用于纺丝衣物领域，此领域将是后续PBAT发展的一个重要的方向。
其次，由于PBAT具有良好的生物相容性，它正在进入高门槛的医疗领域。如植入式器械类有正在研发的PBAT基导管、手术缝合线等产品，其生物相容性优于传统的PVC材料，且在体内可降解，减少了二次手术取出的痛苦。又如一次性医疗耗材类，除了常规的口罩、手套外，针对医疗包装的高阻隔、无菌要求，PBAT也在被开发用于高端药包材。
另外，PBAT正通过改性技术进入电子、汽车和建筑等硬核领域。利用PBAT基防静电材料，静电释放时间极短，已应用于华为等品牌的手机包装盒以及新能源汽车电池的包装中。经过改性的PBAT材料（如耐高温牌号）正在被探索用于汽车内饰件。此外，PBAT基保温材料在极寒环境下（如-40℃）仍能保持柔韧性，已应用于青藏铁路等特殊工程的冻土段保温。
4、行业发展热点
4.1 PBAT改性研究
PBAT分子链中的芳香族聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）链段，使其降解速率较慢[10]，且价格相对其他塑料更高，这两大因素共同制约了其商业化应用的推广。因此将PBAT与其他材料进行共混或者共聚改性，是改善其实用性能、拓宽应用场景的有效方法之一。
游成[11]等对近年来国内外采用合成高分子、天然高分子以及无机物对改性PBAT复合材料的研究成果进行了系统总结，发现：与合成高分子共混可有效弥补PBAT在降解速率方面的不足；与天然高分子共混能大幅降低复合材料的生产成本，提升经济效益；而添加无机物则可在一定程度上改善PBAT基复合材料的综合性能，增强其实用性。该总结也为未来PBAT基复合材料的研发指明了方向，对拓宽PBAT的市场应用空间具有重要意义。
共聚改性当面集中于扩链改性、单体接枝改性以及交联改性。针对PBAT合成过程中分子量偏低、熔体强度不足、加工稳定性差等问题，通过添加扩链剂与PBAT分子链末端的羧基、羟基反应，实现分子链延长或支化交联，提升分子量与熔体强度，优化加工性能与力学性能。近年来，扩链改性的研究重点集中在新型扩链剂的开发与工艺优化。常用扩链剂包括环氧类、异氰酸酯类、酸酐类等，其中苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯（ADR）是目前研究最成熟的扩链剂之一。
通过将具有特定功能的单体接枝到PBAT分子链上，赋予其新的性能（如亲水性、疏水性、抗菌性等），拓展应用场景。近年来，针对PBAT水汽阻隔性能差的问题，接枝疏水单体成为研究热点。
通过交联剂使PBAT分子链间形成化学键，构建三维网状结构，提升材料的热稳定性、尺寸稳定性与力学性能，适用于对材料性能要求较高的工程领域。常用交联剂包括过氧化二异丙苯（DCP）、硫磺等，交联方式主要有热交联、紫外交联等。
尽管PBAT改性研究已取得显著进展，部分技术已实现工业化应用，但在实际研究与应用中仍存在诸多问题，制约其进一步发展。
4.2 生产装置转产其他材料
相对于现有改性的方法，已建装置正在积极寻找出路。当前，相对高昂的成本，以及受限于市场需求不足，国内PBAT装置普遍面临开工率偏低的发展困境[12]，大批PBAT生产装置处于低负荷运行甚至停产状态，如何盘活存量资产、通过转产实现产能突围，成为行业亟待解决的重要课题，目前已有成熟的转产路径与实践案例，为PBAT生产装置的转型提供了可行方向。
长鸿高科的生产线可灵活切换生产PBAT、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）与PBT；蓝山屯河的6万吨级PBAT生产线自2022年起已稳定转产PBT。此外，东华天业、河南开祥化工等企业也有类似的改造案例。朱翠翠[13]等通过工艺具体分析，并结合已实际转产装置的案例，得出PBAT装置通过柔性改造路径，转产PBT与PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯）具备较高可行性，有助于为相关企业盘活存量资产、优化产品结构提供具备实操价值的解决方案，增强在多变市场环境下的抗风险能力与盈利能力。
除聚酯类产品外，PBAT生产装置（尤其配套顺酐产能的装置）还可通过低成本改造转产其他高需求化工产品，其中顺酐转产柴油抗磨剂成为近年来的热门路径。此外，部分PBAT生产装置还可根据自身原料与工艺基础，转产丁酮、乙醇、乙酸酯及其衍生物等产品，通过延伸产业链实现产能盘活。
4.3 PBAT可控降解研究
无论是PBAT本身的改性优化，还是其生产装置转产的相关产品，可控降解性能始终是契合绿色环保政策、提升产品核心竞争力的关键，也是当前行业研究与应用的重点方向，需结合材料特性、改性技术与转产工艺，进一步完善可控降解体系，实现性能与环保的双重提升。目前，可控降解改性主要通过两种路径实现：一是通过共混改性调控降解速率，精准调控降解启动时间与降解周期，确保材料在使用期内保持稳定性能，废弃后快速降解，避免“未用先降解”或“废弃后难降解”的问题。二是通过化学改性实现可控降解，在扩链、接枝、交联改性过程中，引入可调控降解的功能基团，实现降解性能与力学、加工性能的协同优化。四川大学高分子科学与工程学院的包睿莹[14]，通过在聚合物网络中引入动态键合相互作用，为可生物降解聚合物的性能优化与高效回收提供了新途径。动态交联策略不仅可以改善材料的加工流动性能、力学性能和界面相互作用，还可显著提升其循环利用潜力。未来，随着可控降解技术的不断优化，结合PBAT生产装置的转产优势，将进一步推动可降解材料产业的高质量发展，实现产能盘活与环保发展的双赢。
随着“禁限塑”令的进一步推进，我国可降解塑料，尤其是生物降解塑料的需求空间较为可观。而生物降解塑料又随着PBAT和PLA技术逐步成熟，成本不断下降[15]，加上产能扩张，未来可降解塑料主要增长点将集中在PBAT和PLA上。PBAT产业链的发展高度依赖政策支持与技术进步，上游原料可控性、中游产能合理化、下游需求真实释放及后端降解配套是行业可持续发展的关键[16-17]。
5、结论
本文围绕生物可降解材料PBAT展开系统性综述，通过系统分析国内外PBAT产业的产能现状与主流技术路线，结合当前科研学者针对PBAT材料自身特性发掘的潜在应用场景及行业研究热点，进行全面深入的梳理与总结。研究发现：中国已成全球PBAT产能核心，国内研究学者们通过对PBAT行业进行共聚和共混改性、生产装置柔性转产适配、可控降解技术三大热点，持续发力、不断突破，逐步推动PBAT行业迈入以龙头主导、产业链一体化布局、产品向高端化升级、出口为重要增长极的高质量发展新时期。
通过全面总结PBAT领域的研究成果、产业现状与发展趋势，以明确机遇与挑战，梳理核心发展方向，为后续研发、产业推广及相关研究提供系统参考。
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作者简介：陈夕、1990、男、汉族、籍贯福建宁德、蓝星安迪苏南京有限公司、中级工程师、学士、研究方向：聚酯及其合成工艺研究；
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