水性聚氨酯材料迎來東風
????????11月13日，工信部發布《木器涂料中有害物質限量》等8項化工行業強制性國家標準報批公示。新國標將對聚氨酯涂料、膠黏劑等行業的VOCs排放提出更高的要求。在11月13-15日中國聚氨酯工業協會主辦、水性材料專委會和奧斯佳材料科技(上海)有限公司承辦的第五屆水性聚氨酯科研技術交流大會上，業內專家認為，隨著國家在VOC排放等環保要求持續提高，聚氨酯水性化將迎來東風。
????????安徽大學教授王武生表示，目前我國水性聚氨酯在聚氨酯產業中占比很小，2018年中國聚氨酯產量約有1100萬噸(折合純固體含量)，水性聚氨酯產量約10萬噸，其中折合純固體含量3萬噸。但是，水性聚氨酯是一個非常重要的產品。近年來，由于環保要求和意識的提高，我國水性聚氨酯產業發展迅速，增速遠超聚氨酯產業整體。從最初的皮革涂飾，到紡織涂層、合成革漿料、木器涂料、工業涂料、汽車涂料、聚氨酯避孕套，水性聚氨酯應用領域不斷拓展，技術水平持續提高。
????????環保監管從嚴給了水性聚氨酯材料開辟了新的發展空間。環保部環境工程評估中心VOCs項目負責人沙莎介紹說，為了貫徹《國務院關于印發打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知》，生態環境部于今年7月發布的《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》明確提出，加強工業涂裝VOCs綜合治理。要強化源頭控制，加快使用水性等低VOCs含量的涂料替代溶劑型涂料，包括汽車制造、鋼制集裝箱、木質家具、工程機械、電子產品制造用涂料，軟體家具用水性膠粘劑等。
????????記者注意到，此次工信部發布的8項化工行業強制性國家標準報批公示中，《膠粘劑揮發性有機化合物限量》《工業防護涂料中有害物質限量》《建筑用墻面涂料中有害物質限量》《木器涂料中有害物質限量》《車輛涂料中有害物質限量》5項標準都與聚氨酯行業相關。“這些強制性標準距離正式實施已經為時不遠。這些舉措也是為了進一步限制化工行業的VOCs排放，同時也將給聚氨酯水性化材料帶來新的發展機遇。”中國聚氨酯工業協會副秘書長韓寶樂表示。
????????聚氨酯協會水性材料專委會副主任崔燕軍表示，目前聚氨酯水性化產品種類很多，包括膠黏劑、涂料、革用樹脂。隨著強制性標準的推出，會有一批企業面臨轉型升級。以涂料企業為例，估計目前有70%-80%企業可以滿足即將實施的新國標，還有20%-30%的企業是不達標的，必須通過水性化等環保升級來滿足政策要求。
????????但是，目前水性聚氨酯發展也面臨一些亟待解決的技術問題。中國聚氨酯工業協會副理事長、水性專委會主任、奧斯佳材料科技(上海)有限公司董事長張浩明認為，目前大部分水性聚氨酯分散體生產工藝仍然使用溶劑，產生了溶劑回收再利用的問題。如何通過新合成工藝和原料的研發探索，減少有機溶劑的用量，最終實現無溶劑的綠色生產，是當前水性聚氨酯材料發展的重要研究課題。
????????“在水性聚氨酯合成工藝，溶劑用于幫助溶解反應物、降低預聚體粘度、幫助分散。水性聚氨酯合成對溶劑性能要求較高，溶劑必須是惰性，而且與水混溶，對反應物質和產物有很好的溶解能力，而且沸點也應在一定的范圍之內。目前水性聚氨酯合成需要使用丙酮等溶劑，這些都屬于易燃易爆危險品，在生產運輸過程中受到很多掣肘，因此亟待開發出新的無毒安全溶劑。”王武生解釋說。
????????王武生還提出，水性聚氨酯盡管應用過程中VOC排放較低，但在往往會在合成和使用過程中產生比溶劑型產品更多的廢氣和廢渣。如何減少“三廢”排放，也是擺在水性聚氨酯行業面前的重要課題。
????????四大水性樹脂環氧、丙烯酸、醇酸、聚氨酯中，聚氨酯性能可以說有一定的優勢，但是應用比例依然偏低。“其實，中國水性聚氨酯材料研究的時間比較長，有不少好的技術。目前存在主要問題是缺乏高端原料。比如水性材料所需的高端固化劑、特種多元醇、脂肪族異氰酸酯等原料，由于技術門檻高，很多都是國外的專利技術，制約了產業的發展。下游應用這塊我們因為市場很大，所以發展很快，但是目前缺乏中國的品牌。我們的聚氨酯品牌大部分集中在上游。”在安徽大學教授吳海平看來，要提升水性聚氨酯行業發展水平，必須要兩頭發力，上下游協同發展。
????????“行業需進一步對于水性聚氨酯分散體的成膜機理進行更多的基礎研究，并完善相應的配套系統，包括設備和助劑等。”張浩明表示。他希望聚氨酯協會水性專委會能建設好從材料研發到用戶使用的高質量交流平臺，推動水性聚氨酯行業的健康發展。
????????記者了解到，科思創、萬華化學、亨斯邁等行業領先的聚氨酯企業，長期聚焦水性聚氨酯材料的研發，致力于提供更加環保，可持續的解決方案。科思創可提供高性能聚氨酯水性鞋用膠黏劑、水性PP底涂劑等多種解決方案。在原料方面，萬華開發的新型異氰酸酯單體XDI/H6XDI反應活性更高，獨特的分子結構可賦予水性樹脂更優的力學性能及更好的耐熱性。
