植物油聚醚多元醇的現(xiàn)狀怎么樣?

【專家解說】：一、建筑節(jié)能的嚴(yán)峻形勢以及國家對建筑節(jié)能頒布的法規(guī)政策。 近年來，全球能源形勢日趨嚴(yán)峻，據(jù)一些國際研究機(jī)構(gòu)分析世界一次性能源僅夠人類使用 30 年，能源匱乏也同樣引起人們的高度關(guān)注。中國煤炭消耗量占世界總量的 40% ，石油消耗量成為僅次于美國的第二大國。據(jù)有關(guān)專家預(yù)算，至 2020 年，中國對海外石油能源的依賴程度將達(dá)到驚人的 55% 以上，保障能源供給也有很大困難。建設(shè)節(jié)約型社會，節(jié)約能源消耗，已成為維持可持續(xù)發(fā)展的緊迫要求。 在能源消耗的眾多形式中，建筑能耗在我國能源消耗量所占的比例逐年上升，已經(jīng)從 20 世紀(jì) 70 年代的 10% 上升到現(xiàn)在的 27.6% ，而采暖、空調(diào)的能源消耗又占其中的 60% 左右，我國建筑采暖、空調(diào)、通風(fēng)主要利用的是不可再生的能源，如煤炭、天然氣、電力等，我國是世界上最大的建筑市場，每年凈增建筑量近 20 億平方米，建筑節(jié)能成為節(jié)省能源消耗的一個重要途徑。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，轉(zhuǎn)變高能耗、低產(chǎn)出的現(xiàn)狀成為各級政府在能源降耗，發(fā)展可持續(xù)社會的重要任務(wù)，因此各主管部門制定了各種鼓勵和支持建筑節(jié)能的政策及法規(guī): 1 、 2005 年 7 月 1 日我國批準(zhǔn)發(fā)布的第一部公共建筑節(jié)能設(shè)計的國家標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》; 2 、 2005 年 10 月建設(shè)部《聚氨酯建筑節(jié)能應(yīng)用推廣小組》成立; 3 、 2006 年 7 月 1 日開始，國家將在北京、天津、大連、青島、上海、深圳等六城市強(qiáng)制推行建筑節(jié)能 65% 的標(biāo)準(zhǔn)。 4 、 2006 年 9 月國務(wù)院頒布《建筑節(jié)能管理條例》 5 、 2006 年 12 月建設(shè)部最終修改，頒布《硬泡聚氨酯外墻外保溫工程技術(shù)導(dǎo)則》(以下簡稱技術(shù)導(dǎo)則); 國家建設(shè)部已明確將聚氨酯硬泡做為重點推廣的建筑節(jié)能材料，其中達(dá)到 65% 及更高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑非聚氨酯硬泡莫屬。據(jù)煙臺萬華硬泡聚氨酯節(jié)能應(yīng)用推廣小組通過國內(nèi)市場實地調(diào)查，認(rèn)為在若干年內(nèi)，全國每年將會有 100 萬噸硬泡氨酯材料應(yīng)用于建筑節(jié)能市場。 二、建筑節(jié)能領(lǐng)域存在的一個不可忽視的問題。 近年來，隨著我國各個節(jié)能階段建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法律法規(guī)的頒布，全國各地都興建了大量的節(jié)能建筑。目前我國建筑保溫隔熱所采用的保溫材料主要是聚苯板和聚氨酯，而每生產(chǎn) 1 噸聚苯板則需要消耗約 1.5 噸的原油，而生產(chǎn) 1 噸合成的聚氨酯所消耗的石油化工原料約 2 噸?，F(xiàn)在每年有 20 億平方米的新建建筑，既有建筑面積 420 億 m 2 ，如果這些建筑均采用聚苯板進(jìn)行保溫，按 8cm 厚的聚苯板計算，新建建筑進(jìn)行保溫時每年將消耗 400 萬噸的原油，既有建筑節(jié)能改造將消耗掉 8400 萬噸原油。若采用聚氨酯做為保溫材料所消耗的原油量也與之相近。中國 2006 年的原油量預(yù)計為 1.83 億噸，而建筑節(jié)能將消耗掉一半的原油，所以如今建造和使用建筑直接、間接消耗的能源占到全社會總能耗的 46.7% 。因此我們很有必要加大可再生資源的利用和研究，減少一次性能源在建筑中的應(yīng)用，調(diào)整建筑能耗的消費結(jié)構(gòu)，支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的需求。 大力發(fā)展可再生資源，發(fā)展資源綜合利用的建筑節(jié)能技術(shù)，將減少對石油等石化資源的消耗，而其主要方案要實現(xiàn)建筑節(jié)能產(chǎn)品的多樣化，以減少建筑節(jié)能中對聚苯板和聚氨酯(石油類)的過度依賴。而加大植物類多元醇的應(yīng)用是目前最可行的方案，同時應(yīng)大力發(fā)展自主創(chuàng)新的建筑節(jié)能體系，充分利用可再生資源生產(chǎn)聚氨酯系列保溫材料。 三、植物類多元醇的國際國內(nèi)現(xiàn)狀 成立于 1998 年的美國 Urethane Soystems Co.(USSC 公司 ) 開發(fā)了由大豆油制得的多元醇 Soyo y Ⅰ ( 質(zhì)量指標(biāo)見下表 ) ，其應(yīng)用范圍幾乎與石油衍物生產(chǎn)的聚醚多元醇相同，年生產(chǎn)能力達(dá) 20 多萬噸，據(jù)說已用于模塑扶手等軟質(zhì)及高回彈部件，并廣泛應(yīng)用于屋頂、外墻及建筑硬泡，據(jù)稱采用這種多元醇能降低軟泡材料成本的 5% 。 項目 Soyo y Ⅰ R 137 Soyo y Ⅰ F 672 羥值mg koh/g 212 130 水分% 3.5 0.5 酸值mg koh/g 6.5 5.5 粘度 3000 3000 另據(jù)報道，美國陶氏聚氨酯公司也是采用植物油進(jìn)行研發(fā)的聚氨酯多元醇的公司之一。陶氏公司負(fù)責(zé)此項目的主人麥克哈斯認(rèn)為這種多元醇可減少生產(chǎn)步驟，植物油的基因改性從理論上可直接從綠色植物中提取工業(yè)制品，陶氏化學(xué)是第一個測試彈性體發(fā)泡的企業(yè)，實驗室及試驗工廠規(guī)模的生產(chǎn)廠家已獲成功。 另據(jù)報道美國 Vertellus 特性材料公司( Vertellus Performance Material Slnc )新引進(jìn)一條為 Polycin(GR) 系列多元醇的生產(chǎn)線。 Polycin 天然多元醇完全取自蓖麻油，是第一批用于聚氨酯行業(yè)的全天然，可再生多元醇，專門面向涂料，膠粘劑、填縫劑和彈性體( CASE )市場供貨。 Vertellas 特性材料公司特性材料部經(jīng)理 Lanrence. Sslovin 表示:" Polycin 系列產(chǎn)品的生產(chǎn)讓我們很是興奮，這代表我們我們公司在環(huán)境兼容性領(lǐng)域的重要地位。我們的產(chǎn)品一直都在利用當(dāng)前市場的環(huán)保趨勢創(chuàng)造利潤"。 在物理性能方面， Polycin GR 系列產(chǎn)品的羥基數(shù)在 35-340 之間，官能度 2-2.9 之間，生產(chǎn)出的聚氨酯強(qiáng)度在 10 ( shore A ) -75(shore D) 之間 , 拉伸強(qiáng)度可達(dá) 6000-50Psi 。主要成分為蓖麻油提取物的 GR 系列多元醇生產(chǎn)出的溫度敏感性很低，在 10 0 ℃ 僅為普通聚醚多元醇的溫度( 95%RH )的 1/6 。采用 GR 系列多元醇還能生產(chǎn)具有極好的抗水解性能，以及在低溫條件下仍能保持堅韌質(zhì)地的聚氨酯材料。 還有最近進(jìn)入中國的加拿大的丹米萊克公司，該公司專業(yè)生產(chǎn)以環(huán)氧大豆油為基礎(chǔ)的聚氨酯組合料，在 2006 年 12 月份的建筑節(jié)能論壇的報告中稱，丹米萊克公司的噴涂料可以在零下 15 ℃的環(huán)境溫度下照常噴涂施工，目前計劃并已經(jīng)開始實施在國內(nèi)設(shè)廠生產(chǎn)植物類聚氨酯組合料。 國內(nèi)的植物類多元醇也有數(shù)家: 1 、上海高維實業(yè)公司與中科合臣(上市公司)共同投資建設(shè)的多元醇裝置，其生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因大豆為原料的工藝路線為國內(nèi)首創(chuàng)，替代以石油為原料的傳統(tǒng)工藝，目前已批量生產(chǎn)，裝置產(chǎn)能 1.5-2 萬噸 / 年。隨著石油原料的不斷緊張，其市場前景越來越廣闊，主要應(yīng)用在冰箱、管道、太陽能、防盜門、屋面和外墻噴涂及粘合劑行業(yè)。 高維公司(中科合臣)聚醚多元醇的牌號指標(biāo)如下: 產(chǎn)品型號 SD-50 SD-100 SD-280 SD-630 粘度25 ℃ 50MAX 50-100 330-400 1900-2300 羥基mg.koh/g 45-55 90-110 260-280 430-550 官能度 1.5 2 2.8-3 5-5.5 水份≤ 0.5 ，其中以 SD-280 應(yīng)用硬泡領(lǐng)域最佳。 2 、山東萊州金田化工有限公司，設(shè)備規(guī)模 1 萬噸 / 年，生產(chǎn)牌號 JTM-4110 ，主要用于聚氨酯硬泡，如冰箱、板材、管道等，指標(biāo)如下: JTM-4110 羥值mgkoh/g 酸值 Mg koh/g 粘度( 2 5 ℃) PH 值 平均官能度 38 0 ± 20 ≤ 0.7 48 0 ± 30 7.5-8.5 4.2 通過對國內(nèi)的高維公司植物類多元醇 SD-280 ，以 JTM-4110 的試驗發(fā)泡，都能不同程度的替代石油聚醚，而且泡沫流動性有所提高，原料粘度降低，其參考配方如下: 配方一: SD-280 (高維)(植物類多元醇) 30 份 450 或 835 聚醚 20 份 403 聚醚 10 份 發(fā)泡劑( 141b ) 26-28 份 硅油2-2.5 份 催化劑 8-10 份 配方二: JTM-4110 (萊州)(植物類多元醇) 15 份 450 或 835 聚醚 40-45 份 403 聚醚 10 份 發(fā)泡劑( 141b ) 26-28 份 硅油2-2.5 份 催化劑 8-10 份 其發(fā)泡結(jié)果經(jīng)檢測結(jié)果如下: 項目 性能要求 試驗結(jié)果 試驗方法 密度， kg/m 3 ≥ 35 36 GB6343 壓縮性能，(形變 10% )， kpa ≥ 150 160 GB8813 垂直于板面方向的抗拉強(qiáng)度， Mpa ≥ 0.10 并且破壞部位不得位于粘結(jié)界面 0.12 本規(guī)范附錄 C 導(dǎo)熱系數(shù)， W/ ( m.k ) ≤ 0.024 0.021 GB3399 吸水率， % ≤ 3 0.8 GB8810 氧指數(shù)， % ≥ 26 26.5 GB/T 2406 其指標(biāo)完全達(dá)到《聚氨酯硬泡國標(biāo)》及建設(shè)部《技術(shù)導(dǎo)則》的要求，只是在選用硅油及催化劑上作些調(diào)整，調(diào)整配方后適用于《技術(shù)導(dǎo)則》中的幾種工藝"直噴法""合成板材""模板澆注"，而且能取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 緩解我國能源危機(jī)與經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展的矛盾，必須立足國內(nèi)采用可替代石油資源的生物質(zhì)能來應(yīng)用于建筑節(jié)能。從根本上解決建筑耗能，調(diào)整節(jié)能的消耗結(jié)構(gòu)，發(fā)展再生資源的技術(shù)應(yīng)用勢在必行，使健康綠色環(huán)保的低耗能建筑真正走進(jìn)我國的百姓生活。