随着监管的日益关注和消费者对更可持续和更环保的产品的要求,涂料行业需要发展,因此,需要在不影响成本或性能的情况下寻找满足这些要求的技术。2022世界杯八强水位分析

醇酸树脂含有50%以上来自可再生植物来源的天然油和羧酸,与其他石油化工树脂体系相比,醇酸树脂是可持续涂料的合理选择。在经历了一段时间的下滑之后,醇酸涂料市场近年来已趋于稳定,目前正处于适度增长时期。作为一项经过全面测试的技术,醇酸提供了许多性能优势,使其成为涂料配方商的一个有吸引力的选择,特别是用于木材应用。这是因为干燥时间足够长,可以让渗透到木质基材中。低挥发性有机化合物的溶剂型系统和水性系统都得到了广泛的应用,水性系统的性能不断提高,并具有优越的环境认证。

也有一种认识,特别是在专业画家中,醇酸基涂料具有其他体系无法比拟的性能优势,即易于应用和在短时间内应用几层涂层的可能性。

在这里,我们探讨了醇酸树脂市场面临的机遇和挑战,以支持欧洲涂料行业更加可持续的未来,并从三个截然不同但具有前瞻性的组织的角度来看待市场。

醇酸树脂简史“,

长期以来,醇酸树脂因其天然脂肪酸和多元醇含量的绿色认证而被认可,这些脂肪酸和多元醇含量构成了树脂的大部分。早在20世纪30年代,醇酸就因其低分子量的高质量、光滑的应用性能而获得了声誉。氧化干燥还具有良好的硬度发展和耐腐蚀性能。在20世纪50年代,由丙烯酸和乙烯聚合物驱动的乳液聚合技术的出现,使得原油价格下降,使生产更容易清洁和更经济的水基产品成为可能。这些新型水性涂料占据了大部分建筑涂料市场。

近年来,研究的重点一直是开发耐用和可持续的涂料,寻找能够支持从化石产品过渡到具有同等性能的生物基产品的解决方案。醇酸树脂传统上是溶剂型树脂,但减少VOC排放的监管要求一直是开发水基替代品的关键驱动力。2011年推出了第一批生物醇酸聚合物和水性涂料,这要归功于表面活性剂领域的关键开发步骤。不幸的是,这些水性涂料并没有取得预期的成功,因为在制造过程中使用了大量的表面活性剂,导致了成本和配方问题。这种产品比石油来源的同类产品贵30%左右,而且生物来源的原材料对油漆有不良的泛黄效果。干燥也被认为太慢,很快,这些新的水基产品就失去了消费者、生产商和经销商的青睐。

显然,保持关键的性能属性是成功寻找更可持续的解决方案的关键。

Cobalt的关键时刻?

在醇酸树脂市场中还有另一个关键因素在起作用。面对监管改革,全球涂料行业替代钴的挑战依然存在。钴矿几年来一直受到审查。欧洲化学品管理局已将五种钴盐列为高度关注的物质,而钴Reach联盟已自行将12种钴化合物列为对生殖有害的第二类。荷兰当局的标签和统一报告早就应该提交了,工业界认为,今后含钴产品必然需要某种程度的危险标签。

目前醇酸涂料的整个体系是围绕钴作为主要干燥剂建立和完善的,任何替代干燥剂都不能破坏醇酸体系的性能优势,这是其受欢迎的关键。

然而,寻找钴的替代品并非易事。没有一种简单、直接、无钴的解决方案。需要探索初级和二级干燥器的类型和比例,以确保在无钴的情况下通过干燥有效。任何可行的替代方案都必须适用于所有醇酸基(溶剂型、水基和高固体)涂料段,并适用于所有地区。它必须与涂料中使用的其他材料完全兼容,保持涂料的美观、保护和功能特性,在环境上可持续发展,最终具有成本效益。

Catexel不是涂料行业的典型供应商,但在认识到其催化剂的染色漂白机制与醇酸固化机制在化学上相似后,开发了一种铁双吡啶催化剂作为醇酸体系的钴替代品。这一发现被OM集团商业化,并作为Borchi Oxy大衣推向市场。从那时起,Catexel已经将锰基干燥系统商业化,并继续开发更有效的溶剂和水性醇酸钴化合物替代品。

取代钴是提供完整、可持续的涂层解决方案的合理步骤,但只有通过树脂制造商、集成涂料公司和其他添加剂供应商的共同努力,才能实现全面优化的系统。合作并不总是一个简单的过程,但它更有可能实现真正的变化。

克服领养障碍

对于任何涂料来说,成本始终是一个重要的因素,但对于装饰涂料来说,成本更加敏感。原材料价格的波动在这方面发挥了关键作用,特别是钴目前正在经历重大转变。钴和无钴干燥机之间的相对价格一直很重要,但钴市场的变化正在缩小这一差距。随着生产手机和电动汽车用锂离子电池对钴的需求越来越大,这种金属的供应正在减少。这推高了价格,而涂料行业作为相对较小的用户,将首当其冲。因此,钴成本的上升可能成为更快采用可持续替代品的潜在驱动力。

醇酸树脂市场面临的挑战是,如何以相同或更低的价格,提供相同的性能属性,更低的VOC含量,并具有经过验证的可持续性。

可持续发展而不降低性能

虽然生物基产品在化妆品和洗涤剂等许多行业的渗透进展良好,但在油漆行业,绿色化学迄今仍保持在5%至10%以下。这种低采用率可以用两个关键因素来解释;技术性能和成本。

从技术角度来看,许多基于水性醇酸的涂料一直难以达到所需的光泽度、附着力和耐腐蚀性等性能属性。还需要进一步开发生物基二酸,因为目前市场上可用的生物基二酸有一些性能限制。

醇酸可以达到100%的生物基。组成醇酸的基本成分是脂肪酸、二酸和多元醇。这三种能源都有可能从自然的非化石资源中提取出来。Perstorp AB公司提供的多元醇Voxtar™M100就是一个例子,它是100%生物基的,生产过程中大大减少了碳足迹。Voxtar M100是一款“drop-in”产品,采用第三方认证的质量平衡概念生产。树脂生产商购买这种分子,与任何给定的二酸或脂肪酸一起,组成具有特定给定性质的醇酸。

通过选择最合适的生物基原材料来构建98%的生物聚合物主干并优化生产工艺,生态友好型树脂制造商Ecoat提供了生物源聚合物的改进,并以生物基品牌Secoia™进行了商业化。原料的选择是关键,因为它决定了整体干燥机制和最终性能。例如,所使用的脂肪酸决定了发黄和硬度的发展水平。早期硬度与树脂的分子量有关,因此与所使用的二酸和/或多元醇有关。因此,生物基季戊四醇(Voxtar M100)是一种很好的构建块,因为它可以使用户获得四个具有3D结构的主羟基。

这些生物基水性涂料具有成本竞争力,并具有许多优点,包括降低VOC排放,提高人身安全性,低气味,肥皂和水清洁,更容易处理和低发黄。它们也干燥得足够快,表现得像溶剂型醇酸或水基丙烯酸聚合物,同时仍能实现高光泽配方和开放时间。

合作创新

涂料是组分的复杂组合,其应用,因此性能要求,差异很大。为了开发出符合涂料市场要求的性能和环境要求的树脂配方,整个供应链的合作至关重要。

有许多个体参与者在他们的特定领域带来了新的想法,但合作可以带来的远远超过单个公司,而且更有可能实现行业所需的永久性、经济上可行的、可持续的变革。