大量的消费品和工业产品，从塑料到燃料;从油漆、涂料到润滑剂;从个人护理产品到家用、工业和机构清洁剂(“HI&I”)，以及许多其他产品，历史上一直以从石油、天然气、页岩油、油砂、沥青、煤等化石燃料中提取的起始材料为基础。在过去的几十年里，人们进行了大量的讨论、研发、营销和销售，旨在将尽可能多的基于化石燃料衍生的特种化学品的产品转化为“绿色”(生物来源)类似物。这一运动的驱动因素是多种多样的，但一些更重要的考虑因素包括:生物来源材料的可持续性，相对于-à-vis有限的化石燃料;可能降低某些生物原料的碳足迹;消费者会“拉动”购买气味低、标签警示无害的材料。塑料、燃料、油漆和涂料领域的探索最为迫切，在这些领域，从种植和收获的起始组件(如玉米、大豆和多年生牧草)开发产品取得了不同程度的进展。这是非常合理的，因为化石衍生的化学物质，尤其是石油衍生的化学物质，最终将需要替代品——未开发的石油储量是有限的，而作物是可再生的。

然而，至少就目前而言，世界似乎在常规基础上发现新的石油储量，而且由于COVID-19大流行大幅减少了对石油的需求，目前石油过剩，这对其价格产生了巨大影响。绿色化学的发展仍在继续，但它对涂料行业各个领域的影响有多大?这些来自新型、非石油来源的化学物质通常比基于石油的类似物更昂贵。随着原油价格的持续低迷，这些新型化学品是否能够在各种涂料和涂料领域和区域市场中占据足够大的份额，从而获得并保持稳固的商业可行性立足点?2019冠状病毒病及其对石油需求的影响，再加上疫情前的石油供应过剩和目前的食品供应中断，这些经济因素将阻碍石化、生物来源的某些行业、涂料和涂料的近期大幅增长。尽管如此，原油价格和可获得性只是决定全球和地区油漆和涂料行业在任何给定时间的表现的两个重要因素。

总的来说，油价对绿色/可持续/生物来源材料的影响还不能确定，但可以合理地假设，与石油化工类材料的使用相比，推动生物来源材料使用的动力在某些方面是相似的，但在其他方面略有不同，包括监管法规、健康和安全问题、环境问题、消费者偏好等。因此，没有理由相信原油价格在新冠肺炎后的世界会比在新冠肺炎前的世界对绿色涂料的兴趣和使用产生更大的影响。然而，它可能会产生一些不同的效果。

绿色化学:涂料和涂料的未来?

生物来源的化学物质有时被称为“可再生化学”，现在一个熟悉的术语，它没有严格的定义，但很容易使用，在全球范围内使用，并传达了一般的概念，这就是“绿色化学”。无论名称如何，化学是将有机原料通过各种化学过程转化为有用的化学品，这些化学品可作为成品组件或反应物，以生产广泛的特种化学品，包括低聚物和聚合物。

在全球涂料市场中，油漆和涂料生产中使用的所有成分(来自任何来源，石化或生物材料)的分解，为我们提供了一个非常高水平的视角，让我们看到了可能被探索为“绿色”化学用途的原材料类型(图1)。

2019年2019冠状病毒病疫情前，预计全球油漆和涂料生产将使用颜料、树脂、溶剂和添加剂等形式的化学品3750万吨。一个很大的类别(12 MMT)是由颜料组成的，可以肯定地说，无机颜料，如二氧化钛、填充剂和其他无机有色颜料永远不能从生物材料中获得。一些有机颜料可能可以使用“绿色”前体化学，但如图所示，彩色有机颜料仅占颜料总消耗量的一小部分(0.2 MMT)。然而，这些材料的生产商一直在努力减少制造颜料所需的能量，最小化浪费，并最大化产量。在这一点上，颜料厂家当然有着“可持续性”的心态。

绿色溶剂

油漆和涂料原材料的最大类别是溶剂，至少在一开始，溶剂为生物基(“绿色”)产品提供了相当多的机会。由于油漆和涂料行业代表着全球最大的溶剂使用类别，这是一个自然集中研究的领域，无论是对原材料供应商还是油漆和涂料配方商(图2)。

2019冠状病毒病疫情前的2020年，全球所有应用领域(油墨;涂料;粘合剂;家庭护理;其他)估计为30 - 50亿美元，全球偿债市场总额估计为350 - 400亿美元(图3)。

2014-2019年，涂料中溶剂使用量的年复合增长率仅为1-2%左右，而绿色溶剂在涂料中的年复合增长率约为4-6%，这主要得益于绿色涂料6%的年复合增长率²——因为它们在取代基于石油的传统溶剂方面取得了进展。考虑到环境和监管压力，以及减少北美、欧洲和亚太等全球主要涂料生产地区对石化溶剂的依赖，在新冠疫情后的可预见未来，增长肯定会继续。

绿色溶剂可以包括多种产品，如从玉米中提取的生物基乙醇;大豆油大豆酸甲酯;乳酸乙酯，正丁醇，丙酮从各种类型的生物质;以及从柑橘皮中提取的d-柠檬烯。这些物质，以及其他许多物质，要么用于，要么有可能用于油漆和涂料。

全球所有地区都在考虑或已经在使用绿色溶剂。尽管如此，基于石油的溶剂成本低，易于获得，基础设施完善，总体上，由于工艺效率，碳足迹极低，所有这些都为绿色溶剂带来了巨大的阻力，其相关的原料成本更高，更复杂的制造工艺，(潜在)更高的碳足迹。这些反过来又会影响绿色材料的成本。然而，绿色化学制造商仍在继续研究如何使绿色溶剂更容易在商业上获得和在经济上更可行，这得益于2019冠状病毒病(COVID-19)导致大豆和玉米价格下降的作物中断，可能会持续到2021年。油价下跌导致的乙醇需求疲软是推动绿色溶剂开发和使用的另一个因素。

绿色聚合物

绿色化学进入油漆和涂料市场的另一个机会是生产用于制造聚合物的生物基单体。醇酸树脂，通常含有大量的生物基成分，已经被使用了几个世纪，尽管在过去的60年里就有人预言它们即将消亡。(1970年我加入宣威时，没有人教我如何烹饪醇酸，因为预计在7-10年内，醇酸的使用量将基本降至零。)尽管如此，这项技术在美国的GDP增长仍在继续，略低于欧洲的GDP，但比亚太地区的GDP增长更快——例如，在中国和东南亚，醇酸(所有类型，传统溶剂性;水性;高固体含量)占所有涂层的15-18%。关于醇酸树脂和涂料的工作仍在继续，树脂和涂料实验室的工作鼓励醇酸树脂的更多使用，例如俄亥俄州哥伦布市的OPC聚合物实验室，以及阿克伦大学聚合物工程系的大学和研究机构(Mark D. Soucek教授，博士，主席)^3.和ChemQuest技术研究所(Douglas Corrigan博士，主任)。这种类型的工作已经产生了以生物为基础的单体路线，如生物己二酸、生物衣康酸和生物呋喃二羧酸等，还有更多的将会出现。这些新的生物分子中的许多要么是，要么可能是，适合于制造用于油漆和涂料生产商的生物聚合物。

超越“生物热潮”

了解供应商、分销商和配方商对生物原料的实际看法是很重要的。《欧洲涂料杂志》最近进行的一项全球调查⁴表明这三家公司现在对生物材料的兴趣比过去更大，但这实际上是所有新原材料在油漆和涂料领域面临的共同障碍:性价比(图4)。

如果一种新材料更贵，它必须提供一个或多个积极的属性，以证明更高的价格是合理的。其中一个属性很可能是“绿色”，它将满足各种国家和地方法规的要求，并对一定比例的企业和消费者产生引人注目的兴趣，对他们来说，“绿色”增加了产品的价值，并证明其增值定价是合理的。总结:然而，对于油漆和涂料的大多数用户来说，“增值”定价满足行业“成本/性能”要求的临界点至少要在未来5-7年。

参考文献

1 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26225963

2 2019-2024年涂料行业全球市场分析。世界涂料协会(WCC)和ChemQuest集团公司。第五章，“建筑涂料”，291页。https://www.paint.org/programs-publications/publications/market-analyses/

3资金,水银血压计;Pellegrene b;Soucek博士，“改善醇酸涂料中干燥动力学的可见光固化包”，《有机涂料进展》，第144卷，2020年7月，第105672条。

4“基于生物的涂料研究”，《欧洲涂料杂志》，2019(09-2019)。https://www.european-coatings。
com/Markets-companies/Raw-materials-market/Biobased-coatings-survey-Prices-will-go-down/ (cpg) / LA0105吗?utm_source = interner-verweis-redaktion&utm_medium = referral&utm_campaign = Online-Verweise_Redaktion&cpg = LA0105