多项强制性国标实施在即,水性聚氨酯材料迎来东风

来源:互联网  ·  时间:2019-12-06 16:56:37

11月13日,工信部发布《木器涂料中有害物质限量》等8项化工行业强制性国家标准报批公示。新国标将对聚氨酯涂料、胶黏剂等行业的VOCs排放提出更高的要求。业内专家认为,随着国家在VOC排放等环保要求持续提高,聚氨酯水性化将迎来东风。

目前我国水性聚氨酯在聚氨酯产业中占比很小,2018年中国聚氨酯产量约有1100万吨(折合纯固体含量),水性聚氨酯产量约10万吨,其中折合纯固体含量3万吨。但是,水性聚氨酯是一个非常重要的产品。近年来,由于环保要求和意识的提高,我国水性聚氨酯产业发展迅速,增速远超聚氨酯产业整体。从最初的皮革涂饰,到纺织涂层、合成革浆料、木器涂料、工业涂料、汽车涂料、聚氨酯避孕套,水性聚氨酯应用领域不断拓展,技术水平持续提高。

环保监管从严给了水性聚氨酯材料开辟了新的发展空间。环保部环境工程评估中心VOCs项目负责人介绍说,为了贯彻《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》,生态环境部于今年7月发布的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》明确提出,加强工业涂装VOCs综合治理。要强化源头控制,加快使用水性等低VOCs含量的涂料替代溶剂型涂料,包括汽车制造、钢制集装箱、木质家具、工程机械、电子产品制造用涂料,软体家具用水性胶粘剂等。

此次工信部发布的8项化工行业强制性国家标准报批公示中,《胶粘剂挥发性有机化合物限量》《工业防护涂料中有害物质限量》《建筑用墙面涂料中有害物质限量》《木器涂料中有害物质限量》《车辆涂料中有害物质限量》5项标准都与聚氨酯行业相关。“这些强制性标准距离正式实施已经为时不远。这些举措也是为了进一步限制化工行业的VOCs排放,同时也将给聚氨酯水性化材料带来新的发展机遇。”中国聚氨酯工业协会副秘书长韩宝乐表示。

目前聚氨酯水性化产品种类很多,包括胶黏剂、涂料、革用树脂。随着强制性标准的推出,会有一批企业面临转型升级。以涂料企业为例,估计目前有70%-80%企业可以满足即将实施的新国标,还有20%-30%的企业是不达标的,必须通过水性化等环保升级来满足政策要求。

目前水性聚氨酯发展也面临一些亟待解决的技术问题

目前大部分水性聚氨酯分散体生产工艺仍然使用溶剂,产生了溶剂回收再利用的问题。如何通过新合成工艺和原料的研发探索,减少有机溶剂的用量,最终实现无溶剂的绿色生产,是当前水性聚氨酯材料发展的重要研究课题。

“在水性聚氨酯合成工艺,溶剂用于帮助溶解反应物、降低预聚体粘度、帮助分散。水性聚氨酯合成对溶剂性能要求较高,溶剂必须是惰性,而且与水混溶,对反应物质和产物有很好的溶解能力,而且沸点也应在一定的范围之内。目前水性聚氨酯合成需要使用丙酮等溶剂,这些都属于易燃易爆危险品,在生产运输过程中受到很多掣肘,因此亟待开发出新的无毒安全溶剂。”安徽大学教授解释说。

水性聚氨酯尽管应用过程中VOC排放较低,但在往往会在合成和使用过程中产生比溶剂型产品更多的废气和废渣。如何减少“三废”排放,也是摆在水性聚氨酯行业面前的重要课题。

四大水性树脂:环氧、丙烯酸、醇酸、聚氨酯中,聚氨酯性能有一定的优势,但是应用比例依然偏低。其实,中国水性聚氨酯材料研究的时间比较长,有不少好的技术。目前存在主要问题是缺乏高端原料。比如水性材料所需的高端固化剂、特种多元醇、脂肪族异氰酸酯等原料,由于技术门槛高,很多都是国外的专利技术,制约了产业的发展。下游应用这块因为市场很大,所以发展很快,但是目前缺乏中国的品牌。我们的聚氨酯品牌大部分集中在上游。要提升水性聚氨酯行业发展水平,必须要两头发力,上下游协同发展。

行业需进一步对于水性聚氨酯分散体的成膜机理进行更多的基础研究,并完善相应的配套系统,包括设备和助剂等。

据了解,科思创、万华化学、亨斯迈等行业领先的聚氨酯企业,长期聚焦水性聚氨酯材料的研发,致力于提供更加环保,可持续的解决方案。科思创可提供高性能聚氨酯水性鞋用胶黏剂、水性PP底涂剂等多种解决方案。在原料方面,万华开发的新型异氰酸酯单体XDI/H6XDI反应活性更高,独特的分子结构可赋予水性树脂更优的力学性能及更好的耐热性。

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