Замена полиаспарагинового сырья на биологической основе

Четыре технических направления для замены сырья на основе биомассы в полиаспартиковой экологической технологии

1. Мономеры на основе растительных масел

Основное сырье: касторовое масло (более 80% био-ПАЭ синтезируется из этого источника)

Химический путь: касторовое масло → гидролиз → рицинолевая кислота → себациновая кислота → 1,10-декандиамин → био-мономер ПАЭ

Преимущества:

• Гидрокси-жирнокислотная структура придает гибкость (удлинение при разрыве > 250%).
• Естественная гидрофобность (угол смачивания водой > 95°).

Ограничения: Плохая текучесть при низких температурах (требуются био-пластификаторы, такие как три-н-бутилцитрат).

2. Мономеры ферментации сахара

Представительные мономеры:

• 1,5-Диаминопентан (из декарбоксилирования лизина) → используется для синтеза био-ПДИ (пентаметилендиизоцианата).
• Янтарная кислота (ферментация E. coli) → используется для получения био-удлинителей цепи.

Характеристики производительности:

• Структура алифатической цепи улучшает устойчивость к гидролизу (после кипячения в воде при 100 °C в течение 240 ч, сохранение адгезии > 90%).
• Реакционная способность примерно на 30% выше, чем у ПАЭ на основе нефти (сокращает время высыхания поверхности до 8 минут).

3. Мономеры, полученные из лигнина (прорывное направление)

Технический путь: Лигнин → ванилин → био-ароматические амины → модифицированный ПАЭ.

Инновационная ценность:

• Вводит жесткие фенильные кольца; твердость увеличивается до 3H (твердость карандаша).
• УФ-поглощающие свойства (старение QUV 3000 ч, ΔE < 1,5).

Представительские исследования: серия LigniPoly™, разработанная VTT (Финляндия), содержание биомассы 40%.

4. Мономеры, полученные из CO₂ (исследование на передовой)

Технический принцип: Уловленный промышленный CO₂ + эпоксидированные растительные масла → циклические карбонаты → аминолиз с образованием ПАЭ.

Экологическая ценность: Около 0,3 т CO₂ фиксируется на тонну смолы (углеродный след LCA может быть отрицательным).

Стратегии оптимизации производительности для био-ПАЭ смол

Рамки принятия технических решений для полиаспартиковой экологической технологии

Начните с потребности в применении: сначала решите, требуется ли отверждение при температуре выше 100 °C. Если да, отдайте предпочтение жестким системам лигнин/FDCA, а затем оцените ограничения по цвету — используйте прямую модификацию лигнина, когда цвет приемлем, или переключитесь на обесцвеченный лигнин плюс FDCA, когда требуется низкий цвет. Если отверждение при температуре выше 100 °C не требуется, спросите, необходимо ли быстрое высыхание (<10 мин); если да, выберите систему ПДИ на основе сахара с системой, катализируемой наноцеллюлозой, а если нет, выберите гибкую систему на основе касторового масла.

Основные сведения о политике и сертификации

Международные сертификаты:

• ISCC PLUS (сертификация баланса массы).
• USDA BioPreferred® (минимальное требование к содержанию биомассы для промышленных покрытий: 25%).

Направления для технологических и экономических прорывов

Контроль стоимости сырья

• Разработка масел энергетических культур (например, масло рыжика) для замены касторового масла пищевого качества.
• Процессы с использованием ферментов для снижения потребления энергии (биоаминирование Evonik снижает потребление энергии примерно на 60%).

Разработка премиум-класса производительности

• Включение функциональных компонентов (например, графен для теплопроводности, ионы серебра для антибактериального эффекта).
• Разработка разлагаемого полимочевины (гидролиз, инициируемый эстеразой) для сельскохозяйственных мульчирующих пленок.

Последние разработки

Чанчуньский институт прикладной химии Китайской академии наук добился полимеризации in-situ с нанокристаллами целлюлозы: твердость био-ПАЭ увеличилась примерно на 50% при увеличении стоимости всего на ~10%.

Feiyang специализируется на производстве сырья для полиаспартиковых покрытий в течение 30 лет и может предоставить полиаспартиковые смолы, отвердители и составы покрытий.
Не стесняйтесь обращаться к нам: marketing@feiyang.com.cn
 

Список нашей продукции:

• Полиаспартиковая смола
• Изоцианатный отвердитель
• Эпоксидный отвердитель
• Специальная химия

Свяжитесь с нашей технической командой сегодня, чтобы узнать, как передовые полиаспартиковые решения Feiyang Protech могут преобразовать вашу стратегию покрытий. Свяжитесь с нашей технической командой