聚氨酯助劑用量雖然較少，卻能顯著影響聚氨脂材料的性能。面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)增長乏力、行業(yè)需求不旺的現(xiàn)狀，在近日舉行的中國聚氨酯工業(yè)助劑分會(huì)年會(huì)暨第三屆聚氨酯助劑技術(shù)研討會(huì)上，多位聚氨酯助劑專家表示，要加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，以綠色低碳、安全環(huán)保、優(yōu)質(zhì)高效、多功能聚氨酯助劑，為行業(yè)拓展下游市場提供支撐。
生物基助劑研發(fā)進(jìn)展顯著
發(fā)展生物基化學(xué)品是推動(dòng)化工可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。我國發(fā)布的《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動(dòng)方案》《精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案(2024-2027年)》等都提出，要重點(diǎn)打造基于大宗農(nóng)作物秸稈及剩余物等非糧生物質(zhì)資源利用的生物基材料體系。歐美等國對(duì)生物基化學(xué)品的應(yīng)用比例也都提出了明確的目標(biāo)要求。
隨著生物合成技術(shù)的長足進(jìn)步，生物基精細(xì)化學(xué)品的成本與化石產(chǎn)品的成本日益接近，如琥珀酸等部分生物基化學(xué)品的售價(jià)甚至低于相應(yīng)的石化產(chǎn)品。”中國林科院林化所科技處處長張猛教授提出，生物基聚氨脂助劑在提高聚氨酯材料的生物基含量、降低碳排放、改善性能等方面正發(fā)揮日益重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，生物基聚氨酯助劑的市場競爭力也將不斷增強(qiáng)。要大力發(fā)展生物基緊氨酯助劑 以此推動(dòng)聚氨酯材料的綠色、低碳、可循環(huán)發(fā)展。
張猛介紹說，非糧生物基原料主要包括木質(zhì)資源，如木質(zhì)素、纖維素等，以及非木質(zhì)資源，如木本油脂、松香、腰果酚等。
“這些可以衍出聚氨酯助劑等生物基化學(xué)品。比如，生物基呋喃二甲酸作為生物基平臺(tái)化合物中唯 一的環(huán)狀共軛雙羥基的芳香化合物，可取代PTA等石油基芳香化合物，合成生物基助劑及材料。”張猛介紹，林化所等科研機(jī)構(gòu)研究開發(fā)的相關(guān)生物基助劑包括香草醛基擴(kuò)鏈劑、松香基擴(kuò)鏈劑、植物油基阻燃劑等，其中阻燃劑又有松香基阻燃劑、香草醛類阻燃劑、木質(zhì)素基阻燃劑等多種產(chǎn)品。
本次會(huì)議是由中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)助劑專委會(huì)承辦的，會(huì)上美思德化學(xué)介紹了承建聚氨酯協(xié)會(huì)助劑工程技術(shù)中心的相關(guān)情況。依托助劑工程技術(shù)中心，承擔(dān)行業(yè)“十四五”創(chuàng)新課題研發(fā)，國繞聚氨酯助劑行業(yè)發(fā)展的短板和關(guān)鍵技術(shù)難題，開展多種助劑的集成應(yīng)用創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化協(xié)同布局，開發(fā)出生物基架氨酯泡沫穩(wěn)定劑，得到了市場的充分認(rèn)可。美思德化學(xué)副總經(jīng)理張偉說，公司與科思創(chuàng)、林化所開展戰(zhàn)略合作，共同致力于生物基聚氨酯助劑的開發(fā)和應(yīng)用。
汽車產(chǎn)業(yè)提出性能新要求
在諸多聚氨酯下游行業(yè)中，新能源汽車可謂一枝獨(dú)秀。新能源汽車很多零部件需要聚氨酯類制品，如汽車座椅海編、前圍、地毯、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板、后備箱蓋板、頂棚、減震塊、方向盤等。產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，不僅拉動(dòng)了聚氨酯需求，也對(duì)聚氨酯材料及相應(yīng)的助劑在性能上提出了新要求。
科菜恩化工聚合物解決方案業(yè)務(wù)部應(yīng)用開發(fā)經(jīng)理唐敏介紹，新能源汽車更注重輕量化、安全可靠、可持續(xù)性等性能指標(biāo)。比如進(jìn)一步減輕車輛的總重量，增加汽車的續(xù)航里程；同時(shí)維持機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低電壓高、電流大和電池能量密度大導(dǎo)致的火災(zāi)(熱失控)風(fēng)險(xiǎn)；而且還要聚合物在回收再生后維持機(jī)械和阻燃性能，盡量采用從可再生資源生產(chǎn)的原材料，應(yīng)用高效的生產(chǎn)工藝，減少碳足跡等。 唐敏表示，聚氨酯阻燃劑在新能源汽車中廣泛用于充電基礎(chǔ)設(shè)施、膠黏劑、灌封膠、發(fā)泡材料等，科萊恩開發(fā)的無鹵阻燃劑，能提供環(huán)保兼容防火保護(hù)，支持中國電動(dòng)汽車和電子電氣領(lǐng)域工程塑料應(yīng)用的顯著增長。
中國汽車消費(fèi)者對(duì)于車內(nèi)的氣味特別敏感。有機(jī)膠聚氨脂泡沫催化劑有膠的刺激性味道，因此要通過工藝創(chuàng)新，開發(fā)低揮發(fā)/無揮發(fā)有機(jī)胺催化劑，盡量減少在生產(chǎn)制品、使用過程中的氣味。恒光新材料C江 蘇)股份有限公司研發(fā)經(jīng)理李忠軍介紹說，主要途徑包括通過增加有機(jī)膠分子量或者使用反應(yīng)型有機(jī)膠化劑；通過復(fù)配協(xié)同作用提高佳化劑的功效和降低體系的氣味；系統(tǒng)化解決異味問題；通過生產(chǎn)技術(shù)的提升，優(yōu)化原料和工藝減少有機(jī)胺生產(chǎn)過程的碳痕跡，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
張偉表示，美思德化學(xué)一期2.5萬噸/年吉林有機(jī)胺催化劑項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn)，包括聚氨酯膠類催化劑以及配套中間體，共12條生產(chǎn)線22個(gè)品種，能充分滿足汽車聚氨酯材料等客戶需求。
“在新能源汽車聚氨酯模塑配件加工成型過程中，離不開各類脫模劑。傳統(tǒng)的是有機(jī)溶劑型脫模劑，但是如今環(huán)保的水基型脫模劑的需求越來越多。這就要求聚氨酯脫模劑企業(yè)加速產(chǎn)品開級(jí)。”泉州凱平肯拓化 工有限公司總經(jīng)理舒興文表示，凱平化工順應(yīng)市場需求，根據(jù)客戶需求研發(fā)生產(chǎn)了多種性能的脫模劑，包括高固脫模劑、前圍地毯脫模劑、汽車頂棚脫模劑，滿足新能源汽車內(nèi)飾件的生產(chǎn)要求。
替代金屬材料市場廣潛力大
蘇州湘園新材料股份有限公司、江蘇湘園化工有限公司董事長周建表示，以聚氨酯材料替代金屬材料市場廣潛力大，能顯者節(jié)省資源和能源、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益，是聚氨酯行業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，也是聚氨酯助劑的重要?jiǎng)?chuàng)新方向。
周建介紹說，應(yīng)用功能性新型聚氨酯擴(kuò)鏈劑生產(chǎn)的替代金屬聚氨酯材料，具有重量輕、性能優(yōu)異、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等優(yōu)勢。該材料具有優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性和耐侯性，使用壽命可達(dá)25年，密度僅相當(dāng)于鋼材的1/4,生產(chǎn)過程也符合清潔化生產(chǎn)的要求。
“替代金屬材料應(yīng)用面廣量大，勢不可擋，具有廣闊的應(yīng)用空間和前景，如光伏邊框支架，建筑門窗使用的框架材料，用于農(nóng)業(yè)大棚膜的支撐各種管材料，沿江、沿海的打樁材料，航天航空、礦山上使用的一些 而腐蝕、耐極性溫差的支架等，該材料應(yīng)用環(huán)境從-45-100多攝氏度都沒問題；再如用于城市地下的預(yù)備管、水管、電纜管、線管、液化氣管，或者是天然氣管材都可以起到很好的保護(hù)和安全作用，還有城市建設(shè) 的蓋板，如管井蓋板、路牙蓋板和隔離雨水或隔離泥土用的大型檔板等等?！敝芙ǜ嬖V記者，而目這種新型聚氨酷材料廢棄后，可降解后繼續(xù)回用，破碎作為填充料或使用膠黏劑做成不同類型的家具、墻體材料、各 類擋板等?；赜煤蟮牟牧暇哂惺褂脡勖L、耐寒防凍、耐溫防曬、保溫隔熱、阻燃等優(yōu)勢，符合國家“雙碳”要求。
在聚氨酯反應(yīng)中，聚氨酯助劑，特別擴(kuò)鏈劑的細(xì)微變化會(huì)讓制品性能產(chǎn)生較大變化，是支撐制品性能不可或缺的關(guān)鍵助劑，擴(kuò)鏈劑的創(chuàng)新可以推動(dòng)材料向高質(zhì)量、多元化、高性能、綠色和可持續(xù)發(fā)展。 周建表示，要開發(fā)替代金屬的聚氨酯材料，就根據(jù)材料要實(shí)現(xiàn)的功能性要求選用不同的擴(kuò)鏈劑，必須創(chuàng)新功能性新型聚氨酯擴(kuò)鏈劑。目前湘園已經(jīng)成功研發(fā)出XYinkHQEA/HER、XYinkMOEA、XYinkMCDEA、XYink1604、XYink311、XYink3767(高 檔噴涂潛固化劑)和XYink401等擴(kuò)鏈劑。功能性新型聚氨酯擴(kuò)鏈劑將在推動(dòng)中國聚氨酯行業(yè)拓寬下游市場方面發(fā)揮重要作用。
“替代金屬材料可以拉動(dòng)聚氨酯材料市場應(yīng)用，拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，如機(jī)械制造、模具、纖維、新能源、城鎮(zhèn)化建設(shè)等。”周建說，我國是聚氨酯的生產(chǎn)和應(yīng)用大國，各類聚氨酯原料、助劑供應(yīng)充足，新的聚氨酯材料應(yīng)用市場正在冉冉升起。
