水性聚氨酯的創(chuàng)新與應(yīng)用
“油改水”大勢(shì)所趨
《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》(以下簡稱方案)要求,應(yīng)從源頭加強(qiáng)控制,使用低(無)VOCs含量的原輔材料,加強(qiáng)廢氣收集,安裝高效治理設(shè)施。
雖然使用率尚不足10%,但水性涂料作為VOCs源頭減排的重要手段,被要求在許多VOCs重點(diǎn)控制行業(yè)推廣使用。
這意味著,在很多行業(yè),原料端面臨著“油改水”的命題。
相關(guān)專家表示,目前能被積極推廣的VOCs源頭控制措施,就是水性漆。近日在上海召開的第四屆水性聚氨酯科研技術(shù)交流大會(huì)上,生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評(píng)估中心VOCs項(xiàng)目負(fù)責(zé)人沙莎表示,氮氧化物和二氧化硫減排是煙囪式管理,因是單一排放,好管。但VOCs分散、易揮發(fā)、無組織排放多,減排策略不能用傳統(tǒng)的煙囪式管理模式了,對(duì)VOCs的核心管控思想是提倡管理控制、源頭控制,其次過程控制,末端治理是效率最低的方式。
方案中希望的低(無)VOCs含量的原輔材料,目前更多指向水性漆。她指出,源頭控制方面,目前能被積極推廣的,就是水性漆。油性漆的VOCs的含量在50%~70%,水性漆VOCs含量低,能從原料端將VOCs降下來,原料改變的有效性較高。除了推廣水性漆外,目前也沒有更好的抓手。
交流大會(huì)上,記者了解到,VOCs管控以重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)為主,涉及石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè),此外,涂料、油墨行業(yè)中散亂污企業(yè)眾多,滿足環(huán)保合規(guī)性已是企業(yè)生死存亡的大事,必須找到低(無)VOCs含量的水性化產(chǎn)品做原料替代。
水性聚氨酯可為下游行業(yè)提供低(無)VOCs含量的水性化產(chǎn)品。中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長韓寶樂告訴記者,水性聚氨酯以水為溶劑,具有無污染、安全可靠、機(jī)械性能優(yōu)良、相容性好、易于改性等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、織物涂層與整理劑、皮革涂飾劑、紙張表面處理劑、纖維表面處理劑等領(lǐng)域,是安全環(huán)保綠色高性能高分子材料,每生產(chǎn)1噸水性聚氨酯分散體替代溶劑型聚氨酯可以減少0.7噸有機(jī)溶劑揮發(fā)進(jìn)入大氣,其發(fā)展受到世界各國政府的重視。
“油改水”何去何從?
水性的改變并不順暢。上海華峰材料科技研究院院長助理崔燕軍博士告訴記者,油性材料用了30多年,水性材料只發(fā)展了十幾年,各方面配套還不太成熟。以合成革企業(yè)來說,“油改水”成本會(huì)高出3%,這對(duì)于本就利潤微薄的行業(yè)來說,并不是個(gè)輕松的選擇。此外,改用水性之后,還面臨生產(chǎn)工藝調(diào)整、生產(chǎn)效率降低等問題。
作為合成革全球產(chǎn)能的最大原料國,中國承擔(dān)了巨大的環(huán)境成本。但水性聚氨酯原材料用于合成革,目前占比尚不到2%。
對(duì)于合成革企業(yè)來說,如何從源頭降低VOCs已成生死大考。由國際品牌PRADA、耐克、李寧等簽約品牌、價(jià)值鏈關(guān)聯(lián)方和相關(guān)協(xié)會(huì)組成的團(tuán)體——有害化學(xué)物質(zhì)零排放組織(ZDHC),對(duì)合成革生產(chǎn)已提出明確的減排、替代時(shí)間表,其中對(duì)水性漆使用提出明確要求。
雖然這并不是強(qiáng)制性要求,但國際品牌加強(qiáng)綠色供應(yīng)鏈管理,對(duì)提供原料的中國合成革企業(yè)、聚氨酯企業(yè)同樣產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
記者了解到,在合成革行業(yè)協(xié)會(huì)的倡議下,國內(nèi)合成革產(chǎn)業(yè)鏈組織先鋒試點(diǎn)單位,針對(duì)ZDHC的需求做出相應(yīng)的技術(shù)解決方案探索。每幾個(gè)月組織一次技術(shù)研討會(huì),ZDHC和先鋒試點(diǎn)單位都在積極互動(dòng)。
中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長呂國會(huì)指出,我國已經(jīng)成為聚氨酯最大的生產(chǎn)國和消費(fèi)國,也有望成為最大的消費(fèi)基地。但行業(yè)創(chuàng)新能力不足,大量技術(shù)處于跟跑,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理,集中度比較低,同質(zhì)化嚴(yán)重,低端產(chǎn)品過剩,高端產(chǎn)品不足。
他指出,聚氨酯產(chǎn)品的應(yīng)用應(yīng)從需求消費(fèi)轉(zhuǎn)向品質(zhì)消費(fèi),這點(diǎn)在水性聚氨酯領(lǐng)域得到應(yīng)驗(yàn)。2015年以后,水性聚氨酯創(chuàng)新與應(yīng)用已進(jìn)入多個(gè)領(lǐng)域,目前已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)水性材料專業(yè)委員會(huì)主任兼奧斯佳材料科技有限公司董事長張浩明表示,希望社會(huì)關(guān)注聚氨酯材料水性化,引導(dǎo)水性聚氨酯成為安全、環(huán)保和有競爭力的行業(yè)。
浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院范宏教授指出,水性涂料在歐美等國家市場占有率在60%之上,而在國內(nèi)還不到20%。國際上水性涂料產(chǎn)品的性能已大幅提高,有些已接近和超過溶劑型產(chǎn)品。2016年全球水性聚氨酯市場超過420億美元,但國內(nèi)技術(shù)發(fā)展水平還有待進(jìn)一步提高。
企業(yè)該如何應(yīng)對(duì)?
VOCs已成為相關(guān)行業(yè)的硬骨頭,是主動(dòng)應(yīng)對(duì)還是消極應(yīng)付,是借助環(huán)保要求加強(qiáng)技術(shù)進(jìn)步,還是依然走老路,試圖蒙混過關(guān)?
事實(shí)上,雖然環(huán)保高壓是常態(tài),仍有企業(yè)心存僥幸,記者了解到,下游企業(yè)主動(dòng)改變的意愿仍不是很強(qiáng)。但總會(huì)有企業(yè)從短期的陣痛、成本中看到強(qiáng)者恒強(qiáng)的曙光,環(huán)保高壓是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的有效手段,促進(jìn)行業(yè)優(yōu)勝劣汰。隨著國內(nèi)環(huán)保要求不斷趨嚴(yán),污染重、能耗高的企業(yè)將不斷退出,行業(yè)集中度不斷提升,帶動(dòng)行業(yè)脫離惡性競爭并轉(zhuǎn)入良性發(fā)展。
2018年6月,俄羅斯世界杯足球賽激戰(zhàn)正酣,您知道,中國合成革企業(yè)和世界杯足球賽之間的關(guān)聯(lián)嗎?世界杯比賽用球是中國造,上市公司安利股份是全球球用革產(chǎn)品第一品牌,已與耐克、阿迪達(dá)斯、美津濃、茵寶等知名品牌建立合作關(guān)系,是耐克國內(nèi)唯一一家合成革材料供應(yīng)商。其生產(chǎn)的足球用革主要用于世界杯訓(xùn)練用球和禮品用球。
2018年,安利股份表示繼續(xù)加快推進(jìn)水性及無溶劑型生態(tài)功能性聚氨酯合成革綜合升級(jí)項(xiàng)目,積極采購水性及無溶劑生產(chǎn)線設(shè)備及配套設(shè)施。
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長趙志平指出,化工投資連續(xù)3年下降,環(huán)保安全壓力巨大,但這些挑戰(zhàn)同時(shí)也為行業(yè)從大到強(qiáng)提供了強(qiáng)大動(dòng)力。近年來的環(huán)保風(fēng)暴,將對(duì)今后10年的化工行業(yè)發(fā)展,產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,未來一定是技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品環(huán)保、生產(chǎn)安全的企業(yè)勝出,做了就是生,不做,就走在死亡的路上。
他認(rèn)為,水性化相對(duì)于溶劑型來講,就是環(huán)保型,水性材料會(huì)快速發(fā)展。
目前水性化占比不到10%,據(jù)分析預(yù)測(cè),2023年水性樹脂消費(fèi)量將達(dá)到700萬噸,未來在汽車、集裝箱等行業(yè)能夠取得較快發(fā)展;未來5年水性涂料將以23%的平均增速增長,到2023年達(dá)到700萬噸。木器漆、防腐漆、防銹漆、金屬漆的水性化等新產(chǎn)品將逐漸占據(jù)涂裝的主導(dǎo)地位。
記者了解到,水性聚氨酯有望列入工信部新材料產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品目錄。
武漢仕全興新材料科技股份有限公司是中國水性聚氨酯固化劑領(lǐng)域的上市企業(yè)。主要生產(chǎn):油漆固化劑,水性聚氨酯固化劑,水性聚氨酯樹脂,水性丙烯酸樹脂等..全自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備,經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。 讓您無憂選擇!咨詢熱線:4000-171-191
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