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水性聚氨酯樹脂合成原料—多異氰酸酯的環保性

2019-05-15

  合成原料之一,常見的多異氰酸酯有芳香族二異氰酸酯和脂肪族或脂環族二異氰酸酯。而多異氰酸酯本身具有很高的毒性,且目前多異氰酸酯是采用光氣法合成。光氣是一種劇毒危險化合物。單從異氰酸酯原料分析,水性聚氨酯樹脂就不能算完全綠色環保產品。當然這樣去分析水性聚氨酯可能有失公平,整個聚氨酯行業同樣存在這個問題。

  非異氰酸酯合成聚氨酯工藝以及非光氣法合成異氰酸酯工藝還處在發展之中。非異氰酸酯路線通常是采用環碳酸酯與胺縮聚,而環碳酸酯可以采用環氧與二氧化碳反應合成,是一種符合綠色環保概念的工藝。采用環碳酸酯合成的聚氨酯與傳統聚氨酯結構不同,β位會多出1個羥基,羥基將與氨基甲酸酯形成七元環的分子內氫鍵,這個氫鍵可以增加氨基甲酸酯鍵的強度,提高產品的耐化學性和耐水解性能。

  近年來,生物基五亞甲基二異氰酸酯(PDI)研究成為熱點,BASF公司、日本三井化學、科思創都投入了大量人力物力??扑紕摴居?015年1月15日宣布了其采用生物技術,以非糧食獲得的淀粉糖生物發酵制備賴氨酸,賴氨酸生物脫羧酶催化下制備1,5-戊二胺,而后制備五亞甲基二異氰酸酯(PDI)??扑紕撈浜笸瞥鲆幌盗幸訮DI為原料的水性聚氨酯產品,包括用于水性雙組分交聯劑。于2015年4月公布首款PDI基礎的產品,2016年產能達2萬t/a。按照這種概念無需太多研發就可以制備生物基IPDI,淀粉發酵制丙酮是國內早年工業生產丙酮常采用的工藝,完全可以采用生物基丙酮制備異佛爾酮,而后制備生物基IPDI。

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