生物基聚氨酯多元醇制备关键技术研究
公司南京市科技成果转化服务中心
行业材料
意向投入金额45 - 90(单位:万元)
1、需求内容主要技术: (1)技术需求背景:聚氨酯(PU)是一种有机高分子聚合物,它们因其良好的柔韧性、强度、耐磨性等优点能够被应用到不同的领域中,例如胶粘剂、建筑、医用、涂料、弹性体、弹性微粒、泡沫、整体皮肤等。到2024年,全球聚氨酯市场预计将达到916.6亿美元。合成聚氨酯的两大主要原料之一是多元醇,多元醇一般可以分为两种类型,由环氧单体开环聚合,或者由环氧化物和含氢活性化合物反应得到的产物是聚醚多元醇。传统多元醇的主要来源是不可再生的石油资源,其价格受限于石油价格的波动。由于石化资源的不可再生性,以可再生的生物质资源为原料制备生物基多元醇实现部分或全部替代石油基多元醇,是聚氨酯产业可持续发展的方向。若用生物基多元醇替代石化基多元醇,每100万磅可节省2200桶原油;与石化基多元醇相比,生物基多元醇总体能源消耗降低23%,非可再生资源消耗降低61%,向大气排放温室气体减少36%。从生物质获得附加值较高的生物基多元醇用于聚氨酯市场,能够使生物化工产品进入国民经济循环中,实现“资源-产品-再生资源”循环经济增长模式。因此,开发以生物质为原料的生物基多元醇产品具有一定的经济价值和社会意义。 (2)技术目标及达到的水平:完成生物基聚氨酯多元醇改性,其羟值、粘度等指标与国外等石化同类产品相当;防腐涂料、结构胶和隔热保温材料等生物基聚氨酯产品,其附着力13Mpa、开孔率95%、导热系数0.022W/m?k等相关指标,优于石化同类聚氨酯产品。 (3)需求内容:对于高粘度生物基聚氨酯多元醇为羧酸开环过程,开展羧酸开环过程催化剂优化研究,考察不同碱性催化剂(NaOH、KOH、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、三丙胺、N-甲基吗啉、DBU)对于羧酸开环过程的影响,比较分析不同催化剂作用下所得生物基聚氨酯多元醇产品品质(羟值、粘度),优选酸开环反应催化剂。针对不同应用场景(防腐涂料、结构胶、保温隔热材料)确定合适的开环试剂种类,并针对特定应用场景筛选优势开环试剂,调节环氧基团反应程度,考察开环试剂结构、残留环氧值对于生物基聚氨酯多元醇核心指标(羟值、粘度)与生物基聚氨酯材料性能的影响,从而优选出生物基聚氨酯多元醇基础结构信息。 2、现有基础: 要求技术提供方技术成熟,具有中试放大能力,有能力协助企业共同推动相关产品的团体标准、行业标准的参编或主编等事宜。