生物基2,5-呋喃二甲酸(FDCA),是以生物质资源制备得到的生物基平台化合物,是一种重要的有机合成中间体,其下游产品主要是聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)。FDCA及PEF均有重要的应用价值,随着能源危机以及环境污染问题日益突出,生物基资源受到关注,因此FDCA及PEF成为研究热点。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年生物基2,5-呋喃二甲酸(FDCA)行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,FDCA制备是以5-羟甲基糠醛(HMF)、糠酸糠醛、己糖二酸、二甘醇酸等原料,采用化学法或生物法制成,这些原料可以由葡萄糖、果糖、木糖、半乳糖等脱水或氧化制得。以FDCA为单体,加入乙二醇通过直接酯化法或酯交换法可合成PEF。由于FDCA与乙二醇都是以生物质原料制得,PEF属于生物基聚酯,其环保性更优,可回收再利用,废弃物即使焚烧,其产物也不会对生态环境造成危害。
FDCA制备技术正在不断进步,生产规模有望持续扩大,成本将不断下跌,有望替代对苯二甲酸成为主流聚酯合成单体。对苯二甲酸是石油基有机合成中间体,主要用来合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET是常见聚酯材料,在包装领域应用广泛,此外还可以应用在电子电气、汽车、医疗、建筑等领域。PET在特定条件下可降解,但在自然条件下难以降解,并且其降解产物是乙醛、二氧化碳等,对环境会产生危害。
在全球市场中,较多国家在研究FDCA及PEF,我国在此领域的研究也在不断深入,技术水平与国际巨头处在同一水平线。我国“十四五”国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项中提出,要发展低成本生物基工程塑料的制备与产业化,FDCA及PEF包含其中。FDCA及PEF行业发展,将推动我国聚酯行业转型升级,提高国际市场竞争力。
新思界
行业分析人士表示,总的来看,FDCA及PEF未来发展前途光明。现阶段,全球PEF尚未实现规模化应用。虽然PEF环保性优,但在自然环境中难以降解,并且其产品脆性较大,因此PEF改性研究还在不断深入,例如利用生物基长链二元酸对其进行改性,提高其弹性。未来,能够率先研发出更适应规模化应用的PEF产品并规模化生产的企业将具有先发优势。