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2024-08-20 905
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。面對全球經濟增長乏力、行業需求不旺的現狀，在近日舉行的中國聚氨酯工業助劑分會年會暨第三屆聚氨酯助劑技術研討會上，多位聚氨酯助劑專家表示，要加快創新驅動，以綠色低碳、安全環保、優質高效、多功能聚氨酯助劑，為行業拓展下游市場提供支撐。
生物基助劑研發進展顯著
發展生物基化學品是推動化工可持續發展的重要途徑。我國發布的《加快非糧生物基材料創新發展三年行動方案》《精細化工產業創新發展實施方案(2024-2027年)》等都提出，要重點打造基于大宗農作物秸稈及剩余物等非糧生物質資源利用的生物基材料體系。歐美等國對生物基化學品的應用比例也都提出了明確的目標要求。
隨著生物合成技術的長足進步，生物基精細化學品的成本與化石產品的成本日益接近，如琥珀酸等部分生物基化學品的售價甚至低于相應的石化產品。”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揮日益重要的作用。隨著技術的不斷進步和成本的降低，生物基聚氨酯助劑的市場競爭力也將不斷增強。要大力發展生物基緊氨酯助劑 以此推動聚氨酯材料的綠色、低碳、可循環發展。
張猛介紹說，非糧生物基原料主要包括木質資源，如木質素、纖維素等，以及非木質資源，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品。比如，生物基呋喃二甲酸作為生物基平臺化合物中唯 一的環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，林化所等科研機構研究開發的相關生物基助劑包括香草醛基擴鏈劑、松香基擴鏈劑、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、木質素基阻燃劑等多種產品。
本次會議是由中國聚氨酯工業協會助劑專委會承辦的，會上美思德化學介紹了承建聚氨酯協會助劑工程技術中心的相關情況。依托助劑工程技術中心，承擔行業“十四五”創新課題研發，國繞聚氨酯助劑行業發展的短板和關鍵技術難題，開展多種助劑的集成應用創新與產業化協同布局，開發出生物基架氨酯泡沫穩定劑，得到了市場的充分認可。美思德化學副總經理張偉說，公司與科思創、林化所開展戰略合作，共同致力于生物基聚氨酯助劑的開發和應用。
汽車產業提出性能新要求
在諸多聚氨酯下游行業中，新能源汽車可謂一枝獨秀。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、發動機蓋板、后備箱蓋板、頂棚、減震塊、方向盤等。產業的蓬勃發展，不僅拉動了聚氨酯需求，也對聚氨酯材料及相應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務部應用開發經理唐敏介紹，新能源汽車更注重輕量化、安全可靠、可持續性等性能指標。比如進一步減輕車輛的總重量，增加汽車的續航里程；同時維持機械結構強度，降低電壓高、電流大和電池能量密度大導致的火災(熱失控)風險；而且還要聚合物在回收再生后維持機械和阻燃性能，盡量采用從可再生資源生產的原材料，應用高效的生產工藝，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設施、膠黏劑、灌封膠、發泡材料等，科萊恩開發的無鹵阻燃劑，能提供環保兼容防火保護，支持中國電動汽車和電子電氣領域工程塑料應用的顯著增長。
中國汽車消費者對于車內的氣味特別敏感。有機膠聚氨脂泡沫催化劑有膠的刺激性味道，因此要通過工藝創新，開發低揮發/無揮發有機胺催化劑，盡量減少在生產制品、使用過程中的氣味。恒光新材料C江 蘇)股份有限公司研發經理李忠軍介紹說，主要途徑包括通過增加有機膠分子量或者使用反應型有機膠化劑；通過復配協同作用提高佳化劑的功效和降低體系的氣味；系統化解決異味問題；通過生產技術的提升，優化原料和工藝減少有機胺生產過程的碳痕跡，同時降低生產成本。
張偉表示，美思德化學一期2.5萬噸/年吉林有機胺催化劑項目已經投產，包括聚氨酯膠類催化劑以及配套中間體，共12條生產線22個品種，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。傳統的是有機溶劑型脫模劑，但是如今環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加速產品開級?！比輨P平肯拓化 工有限公司總經理舒興文表示，凱平化工順應市場需求，根據客戶需求研發生產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，滿足新能源汽車內飾件的生產要求。
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，能顯者節省資源和能源、降低成本、提高經濟效益，是聚氨酯行業的重要經濟增長點，也是聚氨酯助劑的重要創新方向。
周建介紹說，應用功能性新型聚氨酯擴鏈劑生產的替代金屬聚氨酯材料，具有重量輕、性能優異、應用領域廣泛等優勢。該材料具有優異的強度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性和耐侯性，使用壽命可達25年，密度僅相當于鋼材的1/4,生產過程也符合清潔化生產的要求。
“替代金屬材料應用面廣量大，勢不可擋，具有廣闊的應用空間和前景，如光伏邊框支架，建筑門窗使用的框架材料，用于農業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，該材料應用環境從-45-100多攝氏度都沒問題；再如用于城市地下的預備管、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和安全作用，還有城市建設 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。回用后的材料具有使用壽命長、耐寒防凍、耐溫防曬、保溫隔熱、阻燃等優勢，符合國家“雙碳”要求。
在聚氨酯反應中，聚氨酯助劑，特別擴鏈劑的細微變化會讓制品性能產生較大變化，是支撐制品性能不可或缺的關鍵助劑，擴鏈劑的創新可以推動材料向高質量、多元化、高性能、綠色和可持續發展。 周建表示，要開發替代金屬的聚氨酯材料，就根據材料要實現的功能性要求選用不同的擴鏈劑，必須創新功能性新型聚氨酯擴鏈劑。目前湘園已經成功研發出XYinkHQEA/HER、XYinkMOEA、XYinkMCDEA、XYink1604、XYink311、XYink3767(高 檔噴涂潛固化劑)和XYink401等擴鏈劑。功能性新型聚氨酯擴鏈劑將在推動中國聚氨酯行業拓寬下游市場方面發揮重要作用。
“替代金屬材料可以拉動聚氨酯材料市場應用，拓展新的應用領域，如機械制造、模具、纖維、新能源、城鎮化建設等。”周建說，我國是聚氨酯的生產和應用大國，各類聚氨酯原料、助劑供應充足，新的聚氨酯材料應用市場正在冉冉升起。
