隨著綠色環(huán)保理念的深入，越來越多的聚氨酯膠黏劑、涂料等企業(yè)向水性賽道切入。8月1日在廣州由中國聚氨酯工業(yè)協會主辦的第七屆中國水性前沿技術應用討論會上，與會代表表示，要加快水性聚氨酯材料性能提升技術的研究，創(chuàng)新產品應用范圍，助力我國打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。

綠色發(fā)展的必由之路

中國聚氨酯工業(yè)協會副理事長、水性專委會主任單位奧斯佳材料科技(上海)有限公司董事長張浩明在致辭時表示，近年來國內環(huán)保要求日益提高，以及“雙碳”目標的提出，給聚氨酯等行業(yè)節(jié)能減排提出了新的要求，創(chuàng)新發(fā)展水性化產品是行業(yè)綠色發(fā)展的必由之路。

“十四五”生態(tài)環(huán)境部提出要著力打好臭氧污染防治攻堅戰(zhàn)，加強重點行業(yè)VOCs深度治理，也給相關行業(yè)水性化替代提出了新要求。“目前我國VOCs治理還任重道遠。在涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等領域，部分產品VOCs含量限值標準仍執(zhí)行不到位，市場存在不達標產品。與此同時，低VOCs含量涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑替代比例較低。例如和歐盟等相比，我國在水性木器涂料和乘用車中涂、底色漆的應用比例還不高。” 生態(tài)環(huán)境部揮發(fā)性有機物污染防控中心副主任沙莎表示，要在涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等重點行業(yè)加大源頭替代力度，制定替代計劃，明確替代時間表，加強成熟技術替代品的應用。

“水性合成革既具有良好的生態(tài)環(huán)保性，又具備多種優(yōu)良的功能性，代表聚氨酯合成革未來發(fā)展方向之一。” 合肥科天水性科技有限責任公司總經理李維虎表示，與紡織品相比，聚氨酯合成革性能優(yōu)異，水性聚氨酯合成革正加速替代天然皮革、PVC人造革、紡織品、塑料等傳統材料，優(yōu)勢逐漸顯現，市場空間廣闊。

萬華化學產品技術經理孫立冬指出，萬華積極響應國家環(huán)保政策，開發(fā)低VOC創(chuàng)新解決方案，推出用于水性木器雙組份聚氨酯涂料的低粘疏水性異氰酸酯固化劑等系列化產品?？扑紕?chuàng)銷售總監(jiān)莫科凡從綠電、生物質異氰酸酯開發(fā)、創(chuàng)新回收及聯合解決方案四個方面，介紹了科思創(chuàng)可持續(xù)發(fā)展的實踐成果。斯塔爾市場經理于晨闡釋了斯塔爾的可持續(xù)發(fā)展之路，并介紹了斯塔爾開發(fā)的生物基樹脂系列化產品。美國Q-LAB 公司高級技術經理瞿華盛分享了耐人工氣候老化測試新方法。

性能和應用領域仍受限

在“十三五”和“十四五”VOCs減排政策推動下，水性聚氨酯產業(yè)快速發(fā)展。但相比于聚氨酯產業(yè)，水性聚氨酯還十分弱小。性能和應用領域受限是制約行業(yè)發(fā)展的主要因素。水性聚氨酯還要加快在基礎和應用等方面的創(chuàng)新突破。

安徽大學教授王武生分析說，以2020年為例，當年我國聚氨酯產量達到1470萬噸，而PUD(水性聚氨酯分散體)產量約為15萬噸，折純聚氨酯約為5萬噸，僅占行業(yè)總產量的0.3%。

李維虎也表示，在國際上，阿迪、耐克等22家國際品牌主導成立ZDHC(有害化學物質零排放)組織已經于2021年全面停止使用溶劑型合成革。相比之下，中國生產合成革占世界73%，而其中水性合成革僅占1%。

“聚氨酯涂料目前水性化程度很高，但固化劑暫時只能用脂肪族的異氰酸酯，如HDI、IPDI等，在耐化學品性等要求較高的領域，水性漆暫時還達不到油性漆的性能水平。”山西華陽華豹新材料科技有限公司副總經理王立峰博士表示。

對此，多位與會專家針對水性聚氨酯的創(chuàng)新推廣路徑提出了建議。奧斯佳龍偉表示，在合成端，要進一步明確水性聚氨酯產品的VOC行業(yè)準入標準和出廠標準，推動溶劑脫出工藝能耗降低、效率提升，實現溶劑回收利用；在應用端，要進一步縮小特定應用領域的與溶劑型的物性差距，進一步探索降低應用過程的能耗。

北京化工大學張軍營教授提出了聚集態(tài)結構與膠黏機理共性技術問題，進一步研討了水性聚氨酯膠黏劑的耐熱性及在低表面能上的粘接應用。華峰新材料研究院蔣紅梅博士從水性聚氨酯實際應用場景出發(fā)，介紹了華峰在水性鞋用膠黏劑、真空吸塑膠和地板膠的應用領域的難題解決方案。

李維虎表示，水性聚氨酯結構千變萬化，可以通過選擇不同的結構片段獲得具有不同性能的水性聚氨酯。如鞋革、服裝革、箱包革、沙發(fā)革、手套革、汽車革等不同領域的合成革，性能各不相同，必須開發(fā)相對應的水性聚氨酯樹脂。因此要加強水性聚氨酯結構的可變性研究，更好地建立適合水性聚氨酯的原料體系、呈現聚氨酯的性能、做好分子結構控制等，并倡導水性合成革企業(yè)在合理的市場競爭下的協同發(fā)展。

需加快開拓藍海

PUD主要是作為成膜劑，用于涂料、涂層、黏合劑等領域取代溶劑型產品。經歷50余年，雖然PUD還有很大發(fā)展空間，但其傳統市場上已經是一片紅海，迫切需要開辟新市場。會上，王武生介紹了水性聚氨酯材料在電子產品的前瞻性研究成果和藍海領域。

據王武生介紹，中國大陸是世界上液晶顯示面板第一生產大國，但光學膜全球 70%以上產能集中在國際巨頭企業(yè)中。中國大陸僅少數企業(yè)可生產PET光學基膜，且只能滿足中低端市場的需求。部分中游廠商對PET基膜等關鍵材料的品質標準要求高，對高端光學薄膜原料進口依賴性強。開發(fā)光學膜涂布水性聚氨酯應解決卡脖子工程之一。

芯片加工過程中對半導體晶片表面平整度具有極高要求，通常需要對其進行化學機械拋光(CMP)處理。采用熱活化水性聚氨酯添加潛固化劑，在離型紙上涂膜可獲得具有熱活化以及熱固化交聯、儲存穩(wěn)定的膜型粘合劑，可以用作晶圓、顯示屏玻璃表面拋光墊。