2020年,一场新冠疫情给全球经济带来了重大影响。当国内疫情逐渐缓和下来后,一些行业正在发生翻天覆地的变化。卫生、健康、安全成为了消费者选择一件产品的先决因素。
相较于衣服的设计感,人们更青睐于它选用的材料本身带来的舒适度;定制家具行业,更是掀起了一场“无醛争夺战”,凭借无醛添加的健康概念,抢夺市场份额;汽车在追求轻量化的同时,消费者也开始关注车内饰的环保性...
年初新冠肺炎疫情爆发后,出现了很多有关“疫痕”的新闻。科思创凭借3D打印技术,采用其全新品牌Addigy®旗下柔性材料——热塑性聚氨酯TPU产品,制造出了口罩调节器。该产品软硬适中,可缓解长时间佩戴造成的不适感且兼具耐磨耐侯性;同时,它还可用肥皂或漂白剂清洗、酒精消毒,支持多次的重复使用,安全环保。
黎明化工研究设计院自主研发了聚氨酯自结皮抗菌组合料产品(PUKJ),已在多家商用车辆制造企业试用并获得良好效果。今后使用该材料,汽车的方向盘、扶手等就能有效抑制各类常见细菌。
与此同时,我们看到更多的企业参与到创新的过程中来,开发出了一系列更环保、更高效、更安全的全新产品…在此,让我们一起回顾一下,2020年聚氨酯市场出现了哪些新的产品。
1、无惧爆胎 科思创携Air Fom推出新型无气轮胎
骑自行车时可能受到道路环境的影响,小石子、玻璃碎片、钉子和其他锋利物件戳破轮胎的情况时有发生。台湾公司Air Fom现在提供一种针对免充气轮胎的专利解决方案,该解决方案克服了以前免充气产品的弊端。它基于科思创的发泡热塑性聚氨酯(ETPU)。
实心橡胶轮胎已经在市场上销售了相当长的时间,但是就像早期的防爆胎产品一样,它们也有缺点:它们不像充气轮胎那样具有轻质驾驶的感觉,通常是真正的重量级轮胎,并且非常昂贵。当今的自行车通常具有高度复杂的结构,例如带有多速变速器又或是电动自行车。因此,它们的组装需要时间和技巧,这对于自行车租赁公司来说真是一场噩梦。此外,到目前为止,已使用的塑料通常不可回收,因此不能代表一个永久性的解决方案。
Air-Fom现在使用的是一种结合了创新材料的特殊技术。将发泡的TPU模制成指定的形状,并在轮辋上精确展现出所需的性能。轮胎插入件与充气轮胎一样轻巧,有弹性,可以快速牢固地安装在标准轮辋上,无需维护,而且最重要的是,它与传统轮胎中使用的丁基橡胶管不同,可回收利用。该材料解决方案还可以使自行车租赁公司受益,因为自行车租赁公司的车辆必须保持持续的运行准备状态。该产品符合用于自行车的最新安全要求。
2、对雨痕说“不”,巴斯夫推出创新型聚合物乳液
亮斑雨痕(又称蜗牛痕)极易出现在涂装好的外墙表面,从而导致高昂的维护成本。因此,如何避免外墙雨痕,尤其是深色涂膜上的雨痕,是建筑涂料行业重点关注的问题之一。为满足亚太地区的涂膜抗雨痕需求,使外墙洁净如新,巴斯夫开发出了创新型EC-Lock技术,应用于新推出的Acronal® PLUS 7018聚合物乳液,可在减少雨痕形成的同时改善涂料保色性。
形成雨痕的主要原因在于涂料中的可溶性亲水组份会发生迁移。使用传统涂料时,雨水等水分子会溶解涂膜中的亲水组份,将其带到涂层表面,从而导致雨痕。巴斯夫EC-Lock技术通过使涂料分子内部自交联和最大程度地减少水渗透,提升早期涂膜抗水性,避免雨痕形成。
为实现“近乎零”的深度抗雨痕性能,巴斯夫还推出了一款采用EC-Lock+技术的组合型解决方案—— Acronal® PLUS 7018聚合物乳液 + Dispex® CX 4231分散剂。巴斯夫EC-Lock+技术可锁住涂层中的亲水组份,防止它们随水分子迁移到涂层表面,以实现“近乎零”雨痕的效果。其出色的疏水性可降低涂膜吸水性,避免亲水组份向表面迁移。这样能最大限度地避免雨痕形成,使涂层颜色保持长久如新。
Acronal® PLUS 7018将在整个亚太地区生产,包括中国上海、印度的门格洛尔和达赫、印度尼西亚的雅加达、马来西亚的巴西古当。
3、帝斯曼推出用于3D打印的UL认证阻燃PA6 / 66
帝斯曼首次推出了阻燃聚酰胺长丝Novamid AM1030 FR。这是首款通过UL蓝卡认证的开放系统长丝。UL蓝卡认证的阻燃Novamid等级为正在寻求在开放系统中易于使用的阻燃材料的制造商提供了一种有吸引力的解决方案。该材料在1.6和3.2毫米厚度下认证等级为V0,在0.85毫米厚度下认证等级为V2。借助帝斯曼Novamid技术的优势,PA6/ 66材料为制造商提供了适用于汽车和电子等行业的高性能解决方案。
Novamid AM1030 FR是非卤化材料,对于寻求环保,高性能材料的制造商而言,它是理想的选择。
4、聚氨酯自结皮材料“抗菌”成功
• 防霉性能达到0级 抗菌率达99.9%以上
2020年5月22日,黎明化工研究设计院有限责任公司发布消息称,该公司自主研发的聚氨酯自结皮抗菌组合料产品(PUKJ)已在多家商用车辆制造企业试用并获得良好效果。今后使用该材料,汽车的方向盘、扶手等就能有效抑制各类常见细菌了。
第三方检测机构出具的检测报告显示,黎明院PUKJ系列产品的防霉性能达到最高等级0级,抗菌率达到99.9%以上,具有优良的防霉抗菌性能,能够显著抑制PU方向盘中细菌繁殖和生长的活性,从而达到有效抗菌的目的。
自2016年起,黎明院便开始相关抗菌环保材料的开发及应用研究,收集了多种抗菌材料,进行了大量PU抗菌技术储备。在行业内普遍将抗菌技术应用于家居领域时,该公司已着眼于PU抗菌技术在汽车行业的应用。随着新冠疫情的暴发,该公司意识到车内卫生健康将成为司乘人员关注的焦点,抗菌将成为汽车内饰材料的新功能,尤其是对于方向盘、扶手等手部经常接触的部位,其抗菌材料研究迫在眉睫。为此,该公司组织技术人员加班加点,进行了4种抗菌材料的筛选,克服了抗菌材料与PU原液相溶性、抗菌材料添加后制品表面缺陷等一系列难题。
黎明院在自结皮组合料原有配方基础上,采用国际上最新的纳米复合抗菌材料,研究开发出了具有吸能、环保、抗菌的PU方向盘组合料。该产品拥有高效、持久、安全的广谱抗菌能力,不仅能够抑制各类霉菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等生活中常见细菌的活性,而且具有良好的生物降解特性。
5、新技术实现热固型聚氨酯发泡材料的回收再利用
聚氨酯(PU)作为一种高分子材料,被用作热固性泡沫广泛应用于床垫家具、隔热隔音、汽车、鞋类及建筑材料等领域。
虽然PU具有较强的耐用性,但由于磨损及产品更新换代仍然产生大量废料,而目前对PU废料的处理大多是填埋和焚烧或将其切碎分解成用于地毯的低价值纤维,造成了极大的资源浪费,因此开发再处理方法以回收PU废料对资源的持续利用至关重要。
西北大学的William R. Dichtel教授将二月桂酸二丁基锡(DBTDL)引入交联的PU泡沫中,通过动态氨基甲酸酯交换反应使泡沫具有可塑性,然后使用双螺杆挤出机去除泡沫中的空气,形成一种比原PU泡沫价值更高的材料,这种材料具有较强重塑性,可加工成坚硬耐用的塑料或柔软弹性的薄膜,用于汽车保险杠、表带、购物车或滑板轮等产品。这项技术将使商用PU废料进一步回收利用,并推动其他热固性材料再处理的进一步发展。
研究人员将此方法应用于从消费品中提取的PU泡沫,并设想该方法可用于处理每年产生的大量PU废料,研究人员购买了商用PU泡沫塑料,并使用DBTDL催化剂进行微混合和挤出处理。
尽管商用PU泡沫包含催化剂、表面活性剂、阻燃剂和稳定剂等添加剂,但仍然能够通过微复合和挤出过程进行后处理,这表明该方法对商业PU材料同样具有较强的适用性,可将其进一步进行回收再加工,证明了这种方法对商业PU泡沫废料进行回收利用的潜力。
6、AKRO-PLASTIC推出全球首款耐水解型PA6
汽车防冻液,作为发动机冷却系统中的重要媒介,无时无刻保护着汽车的正常行驶。而PA66(尼龙双六)经过耐水解改性后,赋予了其耐汽车防冻液的特性,可用于制造水室,冷却水管,冷却液壶等汽车零部件。从2017年开始,各大ADN己二腈生产商不断宣布不可抗力,PA66的价格因此水涨船高,而PA6作为替代PA66的最佳方案,备受汽车零部件配套商和主机厂青睐。在2018年和2019年,PA6如雨后春笋般出现在各个零部件上,行业内的一二级汽车零部件供应商凭借PA6 巨大的价差优势,即使在中国汽车行业面临严峻的产销挑战的2019年,也能及时止损,部分厂商甚至依然完成了全年利润指标。
然而在所有的汽车零部件中,有一个应用至始至终,仍然无法使用尼龙单6来替代尼龙66,它就是冷却系统中的零部件。PA6由于其分子链结构特性,在冷却液的浸泡过程中,会被严重的腐蚀,导致零件的失效,甚至发生冷却液泄漏。
AKRO-PLASTIC 安科罗工程塑料成功开发出了全球首款耐水解型PA6,在功能性,耐测试性以及安全性上的周到考虑,使得这款材料在各大主机厂的测试中频频脱颖而出。
AKRO-PLASTIC 安科罗工程塑料的耐水解聚酰胺类材料已长期广泛应用于乘用车,卡车和特种车辆的耐冷却液应用领域,公司针对更新的法规要求,研发了不含DPPD的耐水解聚酰胺类材料材料,包含这款耐水解的AKROMID® PA6 GF30 HR。
DPPD,化学名:N,N’-二苯基对苯二胺, 在聚酰胺(俗称尼龙)工业中常作为添加剂用于耐水解抗老化。汽车行业所用的工程塑料成分的安全性按规定都会依照REACH 指令定期检查。近日DPPD 被列为高风险类成分,因此,这将意味着DPPD 含量超过0.1%的聚酰胺类材料将需要申报。
7、朗盛:用于汽车行业的再生玻璃纤维增强聚酰胺
汽车工业是仅次于包装和建筑业的第三大聚合物材料消费产业。通过使用具有可回收成分的工程塑料,世界各地的汽车公司越来越少地依赖有限资源进行生产。
为了满足这一需求,总部位于德国科隆的全球领先的特种化学品和聚合物材料全球供应商朗盛与汽车行业的领导者密切合作,开发了一系列适用于汽车零部件制造的再生玻璃纤维增强聚酰胺。
借助朗盛高性能材料业务部门长期以来的技术专长,该公司扩展了Durethan®聚酰胺基增强复合材料系列,包括增强再生玻璃纤维产品。
Durethan®系列的玻璃纤维增强聚酰胺具有极强的回弹力,因此可以用作传统金属合金的替代品。这些特性使增强型聚酰胺可用于可能承受重大冲击并必须确保安全的冲击能量消散的组件,例如散热器,前灯罩以及汽车前端组件的其他结构组件。
8、三棵树绿意清味聚氨酯防水涂料新品上市,率先获得生活饮用水级认证
三棵树SGW7000绿意清味聚氨酯防水涂料是以异氰酸酯、聚醚多元醇为主要原料配以多种功能性助剂和填料经特殊工艺合成的新型、环保、健康的单组分聚氨酯防水涂料。该产品拥有水性材料的环保特性,同时兼具优异的物理化学性能。
三棵树防水以科技创新为核心驱动力,深耕绿色建材理念,致力于研发“极致健康、极致性能、极致应用”的绿色产品。这款绿意清味聚氨酯防水涂料现已通过GB/T 17219 《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》认证,产品在健康性及安全性方面取得了突破,赢得权威认可。
该产品开罐气味极低,可在密闭环境中使用。VOC含量仅有国标的1/20,苯及苯系物、有害重金属、游离TDI等物质均未检出。吸水率低至国标1/2,耐外界水质腐蚀,可长期浸水。固含量高达99.6%,涂布率高。
特别适用在地下室、地铁、管廊等密闭、半密闭受限空间;也可适用于对水质环境有要求的饮水用水池、消防水池、游泳池等场所。
9、三菱化学将开发3D打印等级PBT材料
三菱化学公司(MCC)和德国新材料初创公司AM Polymers GmbH(AMP)已就工业3D打印的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)粉末产品签订了独家联合开发和商业合作协议。
AMP位于德国,专门生产和销售具有“即插即用”加工性能和部件性能的热塑性粉末,可用于选择性激光烧结(SLS)和粉末床熔合(PBF)工艺。通过此次合作,双方将共同开发由PBT树脂制成的用于工业增材制造的新型粉末产品,该粉末产品已根据三菱化学公司的化学专业知识进行了优化。Rolaserit PBY01粉末的测试版即将在欧洲推出以供客户评估。
这一合作关系为MCC和AMP提供了进一步扩展其3D打印产品组合的机会。SLS / PBF过程可以使用户在较短的生产交付时间内生产复杂的几何形状。加上良好的机械性能,PBT粉末的吸湿特性比聚酰胺12低得多,而聚酰胺12也是SLS和PBF工艺的常用材料。因此,MCC和AMP希望将新的PBT粉末产品用于工业应用,例如汽车和航空航天。这项新的合作伙伴关系使MCC和AMP能够进一步加快3D打印领域的增长。
10、巴斯夫升级无溶剂聚氨酯合成革解决方案——全新设计的Haptex® 2.0
巴斯夫发布了10款 Haptex® 2.0产品。作为全新改进的无溶剂聚氨酯(PU)合成革解决方案,Haptex® 2.0具有更高的剥离强度、抗黄变和耐磨性能,适用于家具、鞋子、汽车、服装和配饰等行业,让设计师可以同时实现产品的高性能和理想的外观。此外,Haptex® 2.0合成革不添加任何有机溶剂,符合严格的 VOC 排放标准。
为家具制造商提供设计自由度
在家具行业,高品质、环保型皮革家具的市场需求再度升温。与行业标准相比,Haptex® 2.0兼具柔软触感和高剥离强度,有助于家具制造商满足高端市场对设计自由度和耐用性的需求。
为手机配件设计提供优质饰面和卓越保护
Haptex® 重量轻、柔韧度高且耐化学腐蚀,非常适合用在手机壳等消费性电子配件中。在65℃和90%相对湿度的条件下,我们使用8种不同溶液对 Haptex® 合成革进行了72小时的热浸试验,包括防晒霜、汗液、橄榄油、护手霜、皮脂、油酸、杀虫剂和香水等。试验结果表明,Haptex® 皮革可以耐受这些常用液体,从而为移动设备提供更好保护。
为服装和制鞋行业带来时尚风格和实用功能
鞋材和时尚行业所用的皮革必须能够适应各种材料处理工艺,这样才能设计成各种表面纹理。作为一种多用途材料,Haptex® 2.0 既能满足以上要求,又能满足更多客户对可持续皮革的需求。采用Haptex® 2.0 皮革制成的腰带、包袋、服装和时尚配饰兼具柔软的手感以及出色的舒适度,并且风格时尚。此外,采用该高粘合体系材料制成的鞋革有助于延长鞋子使用寿命。
提高汽车内饰的耐久度和舒适度
各汽车厂商一直在寻找能够提高驾乘舒适度和体验感的材料。不使用有机溶剂的合成革有助于减少排放和气味散发,从而改善车内空气质量。Haptex® 2.0 具备卓越的柔软触感,有助于改善座椅外观和手感。此外,Haptex® 2.0 还具有更好的抗黄变性、耐磨性、抗挠曲开裂性,并且能够承受各种气候条件,包括零下30℃的低温,帮助汽车制造商满足对提高汽车内饰耐久度的需求。
11、亨斯迈推出一种快速固化聚氨酯树脂体系
亨斯迈的汽车专家开发了一种新型的双组分快速固化聚氨酯树脂体系,该体系可以帮助优化具有严格尺寸公差的复杂的三维复合材料零件的生产。
VITROX RTM 00410树脂满足了汽车行业短循环时间的要求。它结合了柔性、低粘度、以及在中等模具温度下快速固化的注射窗口。VITROX RTM 00410树脂的注射窗口采用了亨斯迈的专利快速固化技术,可以由制造商进行微调,以适应所生产零件的几何形状。
VITROX RTM 00410树脂与高压树脂传递模塑(HP-RTM),动态流体压缩模塑(DFCM)和湿压缩模塑技术兼容,可在注射时提供出色的纤维湿润性和并不造成压力堆积。这使零件制造商可以使用低密度芯材。所以生产商可以在不影响其刚性,强度和耐用性的情况下用更少的树脂制成更轻的夹层零件。由VITROX RTM 00410制成的零件也可以快速脱模,帮助制造商最大程度地提高产线生产率并削减工具清洁成本。
12、科思创:新型聚氨酯成膜剂,助力化妆品提供持久自然妆容
越来越多的消费者要求产品不仅要使她们看起来好看,而且还要具有可持续性。这给化妆品制造商带来了挑战:他们的配方需要满足整天持续使用,同时还含有很大比例的植物性成分。科思创的新型成膜剂Baycusan®eco E 1001满足了这两个要求,同时帮助化妆品制造商提高了对其产品的接受度。
Baycusan®eco E 1001是聚氨酯成分新产品系列的一部分,该成分至少基于50%的可再生原料。它符合ISO标准16128对天然材料的要求。这种部分基于生物的成膜剂有助于防止不良影响,例如天然化妆品配方中的晕妆或氧化。另外,它保持了合成成膜剂的优势性能,如传统化妆品配方所提供的耐水,耐磨和耐转移性。
去年四月,科思创在巴黎的化妆品化妆品全球展览会上展示了其新的生态系列中的第一款产品Baycusan®eco E 1000(INCI:Polyurethane-93)。它的开发旨在满足现代高性能头发造型产品的所有要求。与合成标准品相比,它具有出色的柔韧性和防潮性以及良好的保持力。
13、巴斯夫开发了一种废旧床垫材料的化学回收工艺
巴斯夫公司(德国路德维希港)已经开发出一种废旧床垫的化学回收工艺,并开始在德国勃兰登堡(Brandenburg)施瓦茨海德(Schwarzheide)工厂进行试验。废旧床垫上的工厂在回收处理后,将用于生产新的床垫。
欧洲异氰酸酯业务负责人Shankara Keelapandal说:“目标是回收原材料,使其质量与未回收/未经回收的原材料相当。”通过这样做,巴斯夫正在开拓新的领域,并对泡沫和床垫行业以及消费者对可持续性的更高期望做出回应。这是重要的一步,有可能使消费后的废物重新进入产品生命周期。
巴斯夫的工艺可以分解柔性聚氨酯,并提供最初使用的多元醇。由于使用了较少的化石资源,巴斯夫可以生产出碳足迹大大降低的新型泡沫。技术项目经理Arno Volkmann解释说:“这使得这种性质的项目非常有吸引力,因为虽然床垫很容易收集和分类,但在其生命周期结束时,它们目前要么被焚烧,要么被填埋。首批回收材料将于今年晚些时候交付给项目合作伙伴,以共同开发试点项目。”Keelpandal评论说:“该项目技术复杂,但减少废物量和节约资源的潜力使其一切都值得。”。
14、利用微藻生产环保型聚氨酯泡沫塑料
圣地亚哥大学的研究人员正在提升其可再生和可生物降解材料的品牌,以生产涂层织物、涂料、粘合剂、香料和香精。该团队创建了生产微藻类多元醇的方法,该方法可用于与藻类生物产生的废油制备聚氨酯泡沫。
藻类被认为是最好的可再生资源,可以替代化石燃料,在不影响粮食供应的情况下应对全球变暖。但是藻类含有少量的有机污染物,例如光合色素和其他辅助因子,这些都阻碍了它们的广泛使用。
该团队研究了来自绿色微藻盐藻(N. salina)中的油。这是ω-3脂肪酸的常见来源,通常作为膳食补充剂出售。他们之所以选择盐藻作为大规模生产的生长藻类,是因为盐藻具有较高的二十碳四烯酸(EPA)产量和较高的生物量。
在生产了ω-3脂肪酸后,通常会丢弃或燃烧掉70%以上的微藻。该团队创造了一种将废物纯化并将其转化为壬二酸的方法,壬二酸是柔性聚氨酯的基材。研究人员将壬二酸的副产物高渗酸转化为食品调味剂和香料。
为了开展这个项目,该团队创建了一种可扩展且经济高效的方法,可通过简单的物理方法和皂化作用来提高藻油的纯度。皂化是油与氢氧化钠和氢氧化钾反应生成甘油和脂肪酸盐或肥皂的过程。他们还确定了废油中多种污染物可以通过皂化消除。
微藻含有多种代谢成分,这些成分在提取时不溶于水,而在藻油中则易溶。这些色素抑制下游反应效率,将其去除是成功生产的关键。有一种可扩展的过程可对多种藻类的油进行处理,以生产出有价值的单体,从而制成生物基塑料。有价值的单体是参与链式反应最终可以形成聚合物的分子。这个过程产生了环保的聚氨酯泡沫。