Kraton在20世纪30年代率先将粗高脂油(CTO)精炼成生物基化学品，包括高脂油松香。精制松香的颜色通常从淡黄色到深红色不等，这取决于CTO来源和精制效果。然后松香可以通过稳定和酯化过程升级为松香酯树脂。配方商使用松香酯树脂制造各种应用的产品，包括粘合剂应用，如箱子密封或电子组装和涂料应用，如家具清漆或道路标记。由于附着力和耐化学性等性能优势，配方商通常更喜欢这些生物基树脂而不是石油基替代品。

道路标志是涂料行业的重要应用，因为它们在道路安全中起着关键作用。多年来，随着世界人口的增长和流动性的增加，改善道路安全已成为世界各国政府和道路所有者日益重要的目标。根据世界卫生组织(世卫组织)《全球道路安全状况报告》，道路交通事故每年造成130多万人死亡。交通事故是5岁至29岁儿童和年轻人死亡的头号原因。道路安全专家知道，道路标志是减少事故的最有效和最经济的对策之一。车辆自动化的发展趋势使得道路标志变得更加重要。由于一半以上的交通死亡事故涉及车道偏离事件，车道保持技术有可能随着时间的推移拯救数百万人的生命。2022世界杯八强水位分析车道保持技术依赖于机器视觉2022世界杯八强水位分析系统不断识别道路上的中心线和边缘线。由于这种依赖，自动驾驶汽车技术的几个主要参与者已经认识到，道路标志是实现车辆自动化的最关键的基础设施。

使人类和机器都能看到道路标记的关键属性包括标记的回溯反射率和亮度。道路标志表面的玻璃珠将汽车前灯的光线反射回司机身上，从而产生反向反射率。道路标记中的二氧化钛和其他颜料赋予了亮度和白色，使标记与未标记的路面形成视觉对比。这些特性在夜间和白天都提供了良好的能见度。为了保持这种可视性，必须与路面和玻璃珠都有良好的附着力。松香酯树脂是高性能热熔热塑性道路标记的首选树脂技术，因为它们可以实现优异的附着力。

树脂和二氧化钛用量的组合对道路标志的白度起着至关重要的作用。对于市场上现有的树脂，如果配方商试图通过减少白色标记中的二氧化钛含量来优化成本，他们往往会发现标记失去亮度，变得更黄，降低了驾驶员的能见度，可能无法满足规格。颜色较低的树脂需要最大限度地减少能见度和成本之间的权衡。克拉顿新引进的RE涡旋™技术允许生产接近水白色的松香酯，满足配方师的需求。

所面临的挑战

松香酯树脂可以是热塑性道路标志配方的重要组成部分。由于它们的极性和聚合物兼容性，这些树脂对广泛的基材具有优异的特定附着力。由于松香酯分子量低，分子量分布窄，加上其环脂肪族芳香结构，与其他配方成分具有广泛的相容性。它们与广泛的聚合物用于热塑性道路标志涂料，包括乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)，丙烯酸酯，乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)，聚乙烯(PE)和嵌段共聚物，如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)。应用不同的综合加工步骤可以优化松香酯的产量、质量和产品的一致性。

像CTO这样的生物基原料通常比石油更复杂，因为它们具有更高程度的功能;在大多数情况下，这使得净化步骤更加复杂。然而，由于其天然的复杂性，与以石油为基础的替代品相比，稳定它们更具挑战性。

道路标记行业面临的主要挑战是以最低的成本优化热塑性道路标记的性能。其中一种关键原料是二氧化钛(TiO)₂)，使线条更白，并提供隐藏功率，以优化光线通过玻璃珠的反向反射率。二氧化钛的一个重要问题是可获得性和相关的价格波动。目前使用的树脂，无论是松香酯还是碳氢化合物，本质上都是黄色的，需要一定量的二氧化钛才能形成白色斑点。提供几乎水白色的松香酯可以减少二氧化钛的使用，而不牺牲热塑性道路标志的性能。除了较低的初始颜色外，提供较长的热塑性道路标记的锅寿命还需要较低的保留颜色。松香酯必须具有热稳定性和氧化稳定性，以提供低保留颜色。

目前的解决方案是什么?

为了改善上述松香酯的特性，有两种催化剂用于生产。第一种是酯化催化剂，用于提高酯化速度(减少循环时间)并保持较低的松香酯颜色。第二种是歧化催化剂，用于降低初始颜色并提高热/氧化稳定性。

解决颜色和稳定性问题的创新已有30多年的历史。显然需要对松香酯化学进行创新，并将浅色与产品稳定性相结合。在过去的三十年中，已经披露了许多针对增强催化剂的改进。这一领域最重要的发明可以追溯到20世纪七八十年代。最重要的酯化催化剂是在80年代中期发现的，最重要的歧化催化剂是在70年代发现的。请注意，这两个地区的最新发现要追溯到1986年。

歧化反应是一种稳定松香酯抗氧化的方法。脱氢枞酸和二氢枞酸异构体由枞酸催化转化而成。松香歧化反应包括脱氢反应、加氢反应、芳构化反应和烯烃键异构化反应。歧化降低了共轭不饱和的水平，从而极大地提高了氧化稳定性。歧化是工业中应用最广泛的稳定方法之一，因为它的实现具有很大的成本效益(图1)。

工业上使用的另一种稳定方法是氢化。松香或松香酯可以部分氢化或“完全”氢化，其中只有有限数量的双键保留。然而，这个过程需要高温和非常高的氢气压力，这是更昂贵的操作。虽然氢化松香酯的稳定性明显提高，但得到的初始颜色仍较高。通常需要额外的处理步骤来降低松香酯的颜色。例如，歧化、蒸馏、酯化、脱氢和最终后处理步骤应用于某些生产工艺。这一过程导致生产成本大幅增加，使得相关产品仅在高端利基市场具有经济可行性。对于标准级松香酯，采用酯化反应和歧化催化剂。专利文献表明，这些技术的核心发展发生在30多年前。2022世界杯八强水位分析

技术创新

克拉顿发现了一种新型催化剂，可以生产接近水白色的松香酯。催化剂提供了高水平的漂白，而不影响任何其他产品的特性。这项新发现的技术的一个显著优势是它具有催化作用。换句话说，它实现了有效的实际实施，也就是说，据我们所知，这是一种经济可行的工艺，可以在一步工艺中生产出颜色最浅的松香酯。

生产非常浅色的松香酯会影响热塑性塑料的视觉效果，从而提高道路标志的白度，有助于在白天分隔交通。白度的测定可根据亮度和色度坐标进行评估。路标中的亮度是指光在一定角度反射到表面上的发光强度。色度坐标是衡量表面白度的指标。坐标表示颜色在色标中的位置。对于白色热塑性道路标记，颜色刻度中的指定区域决定道路标记是否为白色。热塑性道路标志配方中使用的原材料的组合给出了最终的白色。

作为克拉顿RE的一部分涡旋技术，一种含有有机和无机原材料的热塑性道路标志可用。虽然有机原料的用量约为18 ~ 24%，但它是热塑性道路标线颜色的重要贡献者。二氧化钛和填充物使热塑性道路标志漆呈现白色。如果有机原料明显上色，这种颜色往往会降低热塑性道路标志的整体白度。这背后的原因是在应用过程中加热时，无机成分被一层薄薄的有机原料覆盖。在冷却过程中，该系统粘附在表面并凝固，给出一个坚实的道路标志。有机原料可分为增粘剂、油脂和聚合物。在热塑性道路标记中使用的增粘剂或松香酯的量在14%到18%之间变化，这取决于应用方法。松香酯色对热塑性路标的白度起着至关重要的作用。标准松香酯与稀土的比较涡旋松香酯，SYLVACOTE™4101RM，在两种热塑性配方中具有不同的二氧化钛负载，如图2和3所示。

图2表明，与标准松香酯相比，使用新的松香酯有助于提高热塑性道路标志涂料的白度。针对色度坐标，结果表明，含有2%二氧化钛的配方与稀土涡旋松香酯在坐标上与含有3%二氧化钛和标准松香酯的配方非常接近。因此，使用新的松香酯将提高热塑性道路标志的白度，使用相同的二氧化钛含量，或可能减少二氧化钛含量，以达到相同的结果。

热塑性道路标记应用需要使用热稳定树脂，在应用过程中具有良好的锅寿命。利用这项新技术，松香酯的热稳定性提高了热塑性道路标记，使其停留在色度坐标规范框内的时间是传统生产的松香酯的两倍。图3表示连续加热热塑性涂料30小时并每隔6小时采样时发生的变化。所述热塑性道路标记配方含有16%松香酯和3%二氧化钛。热塑性配方中使用的标准生产的松香酯在12小时后会超出规格，而RE涡旋松香酯为基础的配方在24小时后将不符合规格。

正如这两个数字所解释的那样，使用非常苍白或接近水白色的松香酯有利于增加热塑性涂料的白度。以松香酯为主要成分的薄层有机材料增加了二氧化钛的遮盖力。新的松香酯提高了热塑性道路标志的白天能见度。

本文的重点是色度坐标，以证明这一新技术的效率。其他关键参数，如昼夜反射率将被评估，以确定这项新技术是否能将反射率提高到一个新的水平。

Kraton通过这个新平台在松香酯催化领域提供了一种渐进式创新。新技术使松香酯的生产以一种经济有效的方式显著改善了颜色和氧化稳定性(图4)。这些优点是粘合剂和道路标记等各种行业所需要的关键参数。满足这些性能要求的能力将进一步推动对可持续解决方案的需求。

这项新技术早已通过了概念验证。它的规模化和商业化已经持续了一年多。该平台首先在欧洲的松香酯上进行了测试，并已扩展到Kraton全球工厂。

当应用正则时涡旋采用Kraton现有的松香酯工艺，它的目的是提供一种基于可再生资源的树脂，接近水白色，高度稳定。随着建筑市场对可持续解决方案的兴趣增加，松香酯是改善热塑性道路标志配方生命周期评估的直接解决方案。从摇篮到门的生命周期评估表明，包括这项新技术在内的Kraton松香酯树脂产生的二氧化碳排放量不到石油基替代树脂的一半。

结论

我们开发了一种独特的生物基解决方案，用于热塑性道路标志配方及其RE涡旋技术。性能标准，如白度和反射率对最终用户是必不可少的。这项新技术提高了松香酯的两个关键性能特征:初始浅色和氧化稳定性。本文中提出的独特的生物基松香酯树脂可作为热塑性道路标记配方中石油基树脂的替代品。对于生命周期评估至关重要的产品线，Kraton松香酯产品是减少温室气体排放和提高成品整体生命周期评估的绝佳选择。

我们的下一代松香酯具有优异的粘结强度，改善的浅色和高稳定性，同时为热塑性道路标记配方提供了高性能生物基增粘剂的新选择。更多信息，请访问revolutionrosinesters.com．