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2024-08-20 1043
聚氨酯助剂用量虽然较少，却能显著影响聚氨脂材料的性能。面对全球经济增长乏力、行业需求不旺的现状，在近日举行的中国聚氨酯工业助剂分会年会暨第三届聚氨酯助剂技术研讨会上，多位聚氨酯助剂专家表示，要加快创新驱动，以绿色低碳、安全环保、优质高效、多功能聚氨酯助剂，为行业拓展下游市场提供支撑。
生物基助剂研发进展显著
发展生物基化学品是推动化工可持续发展的重要途径。我国发布的《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》《精细化工产业创新发展实施方案(2024-2027年)》等都提出，要重点打造基于大宗农作物秸秆及剩余物等非粮生物质资源利用的生物基材料体系。欧美等国对生物基化学品的应用比例也都提出了明确的目标要求。
随着生物合成技术的长足进步，生物基精细化学品的成本与化石产品的成本日益接近，如琥珀酸等部分生物基化学品的售价甚至低于相应的石化产品。”中国林科院林化所科技处处长张猛教授提出，生物基聚氨脂助剂在提高聚氨酯材料的生物基含量、降低碳排放、改善性能等方面正发挥日益重要的作用。随着技术的不断进步和成本的降低，生物基聚氨酯助剂的市场竞争力也将不断增强。要大力发展生物基紧氨酯助剂 以此推动聚氨酯材料的绿色、低碳、可循环发展。
张猛介绍说，非粮生物基原料主要包括木质资源，如木质素、纤维素等，以及非木质资源，如木本油脂、松香、腰果酚等。
“这些可以衍出聚氨酯助剂等生物基化学品。比如，生物基呋喃二甲酸作为生物基平台化合物中唯 一的环状共轭双羟基的芳香化合物，可取代PTA等石油基芳香化合物，合成生物基助剂及材料。”张猛介绍，林化所等科研机构研究开发的相关生物基助剂包括香草醛基扩链剂、松香基扩链剂、植物油基阻燃剂等，其中阻燃剂又有松香基阻燃剂、香草醛类阻燃剂、木质素基阻燃剂等多种产品。
本次会议是由中国聚氨酯工业协会助剂专委会承办的，会上美思德化学介绍了承建聚氨酯协会助剂工程技术中心的相关情况。依托助剂工程技术中心，承担行业“十四五”创新课题研发，国绕聚氨酯助剂行业发展的短板和关键技术难题，开展多种助剂的集成应用创新与产业化协同布局，开发出生物基架氨酯泡沫稳定剂，得到了市场的充分认可。美思德化学副总经理张伟说，公司与科思创、林化所开展战略合作，共同致力于生物基聚氨酯助剂的开发和应用。
汽车产业提出性能新要求
在诸多聚氨酯下游行业中，新能源汽车可谓一枝独秀。新能源汽车很多零部件需要聚氨酯类制品，如汽车座椅海编、前围、地毯、发动机盖板、后备箱盖板、顶棚、减震块、方向盘等。产业的蓬勃发展，不仅拉动了聚氨酯需求，也对聚氨酯材料及相应的助剂在性能上提出了新要求。
科菜恩化工聚合物解决方案业务部应用开发经理唐敏介绍，新能源汽车更注重轻量化、安全可靠、可持续性等性能指标。比如进一步减轻车辆的总重量，增加汽车的续航里程；同时维持机械结构强度，降低电压高、电流大和电池能量密度大导致的火灾(热失控)风险；而且还要聚合物在回收再生后维持机械和阻燃性能，尽量采用从可再生资源生产的原材料，应用高效的生产工艺，减少碳足迹等。 唐敏表示，聚氨酯阻燃剂在新能源汽车中广泛用于充电基础设施、胶黏剂、灌封胶、发泡材料等，科莱恩开发的无卤阻燃剂，能提供环保兼容防火保护，支持中国电动汽车和电子电气领域工程塑料应用的显著增长。
中国汽车消费者对于车内的气味特别敏感。有机胶聚氨脂泡沫催化剂有胶的刺激性味道，因此要通过工艺创新，开发低挥发/无挥发有机胺催化剂，尽量减少在生产制品、使用过程中的气味。恒光新材料C江 苏)股份有限公司研发经理李忠军介绍说，主要途径包括通过增加有机胶分子量或者使用反应型有机胶化剂；通过复配协同作用提高佳化剂的功效和降低体系的气味；系统化解决异味问题；通过生产技术的提升，优化原料和工艺减少有机胺生产过程的碳痕迹，同时降低生产成本。
张伟表示，美思德化学一期2.5万吨/年吉林有机胺催化剂项目已经投产，包括聚氨酯胶类催化剂以及配套中间体，共12条生产线22个品种，能充分满足汽车聚氨酯材料等客户需求。
“在新能源汽车聚氨酯模塑配件加工成型过程中，离不开各类脱模剂。传统的是有机溶剂型脱模剂，但是如今环保的水基型脱模剂的需求越来越多。这就要求聚氨酯脱模剂企业加速产品开级。”泉州凯平肯拓化 工有限公司总经理舒兴文表示，凯平化工顺应市场需求，根据客户需求研发生产了多种性能的脱模剂，包括高固脱模剂、前围地毯脱模剂、汽车顶棚脱模剂，满足新能源汽车内饰件的生产要求。
替代金属材料市场广潜力大
苏州湘园新材料股份有限公司、江苏湘园化工有限公司董事长周建表示，以聚氨酯材料替代金属材料市场广潜力大，能显者节省资源和能源、降低成本、提高经济效益，是聚氨酯行业的重要经济增长点，也是聚氨酯助剂的重要创新方向。
周建介绍说，应用功能性新型聚氨酯扩链剂生产的替代金属聚氨酯材料，具有重量轻、性能优异、应用领域广泛等优势。该材料具有优异的强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和耐侯性，使用寿命可达25年，密度仅相当于钢材的1/4,生产过程也符合清洁化生产的要求。
“替代金属材料应用面广量大，势不可挡，具有广阔的应用空间和前景，如光伏边框支架，建筑门窗使用的框架材料，用于农业大棚膜的支撑各种管材料，沿江、沿海的打桩材料，航天航空、矿山上使用的一些 而腐蚀、耐极性温差的支架等，该材料应用环境从-45-100多摄氏度都没问题；再如用于城市地下的预备管、水管、电缆管、线管、液化气管，或者是天然气管材都可以起到很好的保护和安全作用，还有城市建设 的盖板，如管井盖板、路牙盖板和隔离雨水或隔离泥土用的大型档板等等。”周建告诉记者，而目这种新型聚氨酷材料废弃后，可降解后继续回用，破碎作为填充料或使用胶黏剂做成不同类型的家具、墙体材料、各 类挡板等。回用后的材料具有使用寿命长、耐寒防冻、耐温防晒、保温隔热、阻燃等优势，符合国家“双碳”要求。
在聚氨酯反应中，聚氨酯助剂，特别扩链剂的细微变化会让制品性能产生较大变化，是支撑制品性能不可或缺的关键助剂，扩链剂的创新可以推动材料向高质量、多元化、高性能、绿色和可持续发展。 周建表示，要开发替代金属的聚氨酯材料，就根据材料要实现的功能性要求选用不同的扩链剂，必须创新功能性新型聚氨酯扩链剂。目前湘园已经成功研发出XYinkHQEA/HER、XYinkMOEA、XYinkMCDEA、XYink1604、XYink311、XYink3767(高 档喷涂潜固化剂)和XYink401等扩链剂。功能性新型聚氨酯扩链剂将在推动中国聚氨酯行业拓宽下游市场方面发挥重要作用。
“替代金属材料可以拉动聚氨酯材料市场应用，拓展新的应用领域，如机械制造、模具、纤维、新能源、城镇化建设等。”周建说，我国是聚氨酯的生产和应用大国，各类聚氨酯原料、助剂供应充足，新的聚氨酯材料应用市场正在冉冉升起。
