研究和发展生物基材料将推动涂料行业可持续发展,具有重要战略意义

研究和发展生物基材料及其降解制品具有重要的战略意义,解决生物基材料及降解制品生产过程中的成本高、合成技术与成型加工困难等技术方面的科学问题是十分必要的。

近年来,生物基涂料是逐渐成为行业内研究的热点,主要有生物基环氧树脂涂料、生物基聚氨酯涂料、生物基丙烯酸乳液涂料以及生物基醇酸树脂涂料等,研究新型的可再生和环保涂料对于我国涂料工业的发展具有深远和重要的意义。

醇酸树脂涂料是生物基涂料的一个重要组成部分。

醇酸树脂涂料具有多功能、合成技术成熟、原料易得、涂膜综合性能好、性价比高等优点,一直都在涂料工业中占有重要地位,市场最高比例一度曾达90%以上。就是在众多的其它合成树脂涂料大为发展的今天,醇酸树脂的产量仍占涂料用合成树脂的40%以上,每年产量达200万吨以上。过去,生物基涂料通常是指醇酸树脂涂料。这是因为醇酸树脂中,除了苯酐是由非可再生原料(主要是石油与煤)合成外,其他原料如植物油、甘油、松香等都是天然的可再生资源,在醇酸树脂中占60%至70%,是目前最为成熟的生物基涂料品种。随着非植物油合成树脂涂料的快速发展,醇酸树脂涂料的比重有所下降,近年来,由于对环境友好型涂料的重视以及利用可再生资源的特点,醇酸树脂又引起了人们的兴趣,但不是简单的回归,而是发展环境更友好的醇酸涂料,例如高固体分醇酸涂料、水性醇酸涂料等。

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所有醇酸树脂涂料均可称为生物基涂料,但是目前,对于生物基醇酸树脂涂料中生物基含量没有统一的标准,也没有统一的测试方法。因此,制定生物基醇酸树脂涂料标准,引导其向着绿色环保、低碳无毒、更高生物基含量快速发展,对于生物基醇酸树脂涂料在涂料行业中可持续发展具有积极的推动作用。

生物基涂料的典型产品

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在资源日益短缺和环境污染愈发严重的今天,生物基高分子材料的发展已经得到社会各界的广泛关注和支持。美国、日本、欧盟等发达国家和地区早已通过《生物质研发法案》、《生物技术战略大纲》、税收补贴等方式推动生物基材料的发展。巴斯夫、陶氏、杜邦、帝斯曼等行业巨头也已将其作为优先发展的产品进行研发和推广,据估计,生物基高分子材料的市场份额在未来5到10年将从目前不足2%上升到20%以上,可望达到6000万吨/年以上。

我国在《十三五国家战略性新兴产业发展规划》、《十三五材料领域科技创新专项规划》、《十三五生物产业发展规划》等国家科技战略规划中明确指出要重点发展生物基材料。到2025年,我国生物基产品在全部化学品产量中的比例要达到25%,与传统路线相比,能量消耗和污染物排放要降低30%。生物基材料产业将成为绿色与低碳经济增长的亮点,为我国经济社会可持续发展做出实质贡献。

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生物基涂料目前市场份额约占整个涂料行业销售额的5%,所占份额依然很小,但欧洲由于需求增加,生物基涂料已变得越来越流行。例如在荷兰,2016年7月,该国实施了可持续发展公开招标采购目录,其中指出,所供产品中,生物基原料和可回收原料比例越高,标价就越高,这就更有利于生物基材料及涂料将会越来越被认可。在瑞士,采用标签制度来确保基于可再生原料的涂料和清漆的销售,若要获得瑞士环境标签中最高级别的两类标签,则必须证明所产涂料和清漆中含95%的可再生原料,该标签还以授予胶黏剂、木器防腐剂等。巴斯夫、陶氏等企业认为生物基涂料发展主要驱动力来源于各公司发展目标,生物基涂料未来发展潜力巨大。