可持续聚氨酯生产的挑战和机遇
来源 : 塑库网
作者 : plasdata
时间 : 2021-08-25
 
主要聚氨酯 (PU) 供应商和多家初创公司正在开发 PU 原料的生物基或回收替代品,这一趋势将在未来几年加强。

有超过 1,000 种市售聚合物。然而,只有少数材料,如聚烯烃、PVC、聚苯乙烯和聚酯,在数量上占据主要市场份额。在这些材料中,聚氨酯 (PU) 一直是可持续性研究的目标。可持续聚氨酯的研究及其随后的商业化背后有许多驱动因素。根据 ChemBizR 在聚合物行业、最终用户市场和可持续产品方面的深厚经验,可以确定关键因素如下。

终端市场的大量存在
通过它的各种形式——刚性;灵活;涂料、粘合剂、密封剂和弹性体(CASE);以及其他 — PU 在终端市场中根深蒂固,众所周知,材料越接近终端消费者市场,对可持续性的兴趣就越受关注。消费者的环保意识会影响他们的消费模式,这加快了制造商转向被认为比替代品更具可持续性和环保性的原材料和工艺的步伐。
PU 的强劲增长

根据 ChemBizR 的数据,PU 在价值 5700 亿美元的美国聚合物市场中约占 6% 至 8% 的市场份额。尽管与其他聚合物相比,PU 的产量相对较低,但正如 ChemBizR 预测的那样,其大约 7% 的年增长率使 PU 成为可能被整个行业采用的可持续选择的有吸引力的投资候选者。

实现可持续发展的多种途径
PU 的基本前体多元醇可以通过回收利用或可再生资源生产。回收聚氨酯以获得多元醇并将其与原始多元醇一起用于制造 PU 正在商业化。源自植物等可再生资源的多元醇在商业上也用于制造用于许多产品的 PU 泡沫和涂料。因此,两种选择的可用性导致实现可持续性的双管齐下的策略。在异氰酸酯的情况下,进展缓慢,但随着可再生苯胺的开发继续研究,预计会加快步伐。
 
 
可持续 PU 已经商业化了十年。然而,在过去几年中,商业化的步伐大大加快。这里在供应商和客户层面分析了可持续性的当前状态。
 
聚氨酯供应商
全球聚氨酯供应商越来越多地采用生物基或回收原材料。例如,科思创正在使用基于琥珀酸原料的聚酯多元醇,用于热塑性聚氨酯 (TPU) 和水性 PU 分散体(合成革应用)。巴斯夫正致力于通过回收床垫来回收质量与原生树脂相当的原材料,从而实现循环利用。它的过程分解柔性聚氨酯以捕获多元醇。陶氏的 Renuva 床垫回收计划通过化学回收将废弃的床垫泡沫转化为原始多元醇。
 
PU客户
建筑和施工:聚氨酯在建筑行业的主要消费是硬质泡沫绝缘材料。然而,对生物基聚氨酯和其他可持续聚氨酯产品的需求主要是由涂料和粘合剂应用驱动的。PPG 提供基于 DSM 开发的粘合剂的生物基建筑涂料。这些树脂源自生物基聚氨酯和丙烯酸酯。
 
汽车和机动性:福特声称已在 PU 泡沫中使用大豆基多元醇,用于制造座垫、座椅靠背和头枕。沃尔沃在其汽车中使用有限的生物基材料。它曾尝试在汽车内饰(例如座椅)中使用大豆泡沫;然而,它的主要重点是使用回收材料。
 
鞋类和运动:据报道,耐克将路博润公司子公司 Merquinsa 开发的生物 TPU 用于限量鞋的鞋底。生物 TPU 含有蓖麻衍生的多元醇,与传统的石油基聚合物混合。去年,阿迪达斯推出了 100% 可回收的高性能跑鞋。每个组件均由 100% 可回收 TPU 制成。

电器:在电器中采用生物基材料的速度相当缓慢,主要是因为性能规格精确。土耳其跨国家用电器制造商 Areclik 在 2019 年提出了一种“生物冰箱”,它使用了基于生物 PU 的绝缘材料。
 
结论
多种因素正在推动对可持续聚氨酯的需求,从客户到材料供应商、加工商和原始设备制造商。然而,性能要求、相对困难的可加工性、有限的原材料供应和高成本阻碍了吸收。为了应对这些挑战,主要的聚氨酯供应商和多家初创公司正在开发 PU 原料的生物基或回收替代品。随着可持续发展运动的兴起,这种趋势预计将在未来在不同的应用领域进一步加强。

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