水性聚氨酯樹脂合成原料—多異氰酸酯的環(huán)保性

多異氰酸酯是水性聚氨酯樹脂合成原料之一，常見的多異氰酸酯有芳香族二異氰酸酯和脂肪族或脂環(huán)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(xiǎn)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(huán)保產(chǎn)品。當(dāng)然這樣去分析水性聚氨酯可能有失公平，整個(gè)聚氨酯行業(yè)同樣存在這個(gè)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(fā)展之中。非異氰酸酯路線通常是采用環(huán)碳酸酯與胺縮聚，而環(huán)碳酸酯可以采用環(huán)氧與二氧化碳反應(yīng)合成，是一種符合綠色環(huán)保概念的工藝。采用環(huán)碳酸酯合成的聚氨酯與傳統(tǒng)聚氨酯結(jié)構(gòu)不同，β位會(huì)多出1個(gè)羥基，羥基將與氨基甲酸酯形成七元環(huán)的分子內(nèi)氫鍵，這個(gè)氫鍵可以增加氨基甲酸酯鍵的強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的耐化學(xué)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(diǎn)，BASF公司、日本三井化學(xué)、科思創(chuàng)都投入了大量人力物力。科思創(chuàng)公司于2015年1月15日宣布了其采用生物技術(shù)，以非糧食獲得的淀粉糖生物發(fā)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?chuàng)其后推出一系列以PDI為原料的水性聚氨酯產(chǎn)品，包括用于水性雙組分交聯(lián)劑。于2015年4月公布首款PDI基礎(chǔ)的產(chǎn)品，2016年產(chǎn)能達(dá)2萬t/a。按照這種概念無需太多研發(fā)就可以制備生物基IPDI，淀粉發(fā)酵制丙酮是國內(nèi)早年工業(yè)生產(chǎn)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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