未来五年甘油下游醇酸树脂的有效产量依然出现增长态势

2018-07-14 17:03:12 国际知名专家 顾超英 692

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根据2018年7月上旬最新消息称,现在中国醇酸树脂产量在400万吨甚至以上的水平,国内地区某公司根据现有技术水平和产品实际情况,计划在5年以内达到5万吨产量,说明在未来的日子里,甘油下游醇酸树脂的生产数量还会出现增长态势。

在2018年下半年的关键时刻,让我们一起看一下全球甘油市场在醇酸树脂领域里的应用增长情况吧!


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何谓醇酸树脂?醇酸树脂是由和脂肪酸或油(甘油三)缩合聚合而成的油改性。其中油或脂肪酸如全部被其他成分取代,则称为无油醇酸树脂。醇酸树脂按脂肪酸(或油)分子中双键的数目及结构,可分为干性、半干性和非干性三类。其固化成膜后,有光泽和韧性,附着力强,并具有良好的耐磨性、和绝缘性等等。

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回顾历史:很早以前已发现由多元醇与多元酸通过缩聚反应可以获得一种树脂状的聚合物。1847年出现了酒石酸与甘油反应生成树脂状的产品。以此为始至1927年,得到了如樟脑酸甘油酯、丁二酸甘油酯、柠檬酸甘油酯等,进一步研究邻苯二甲酸酐与甘油的反应,并采用单元酸如丁酸或油酸代替部分邻苯二甲酸酐试验,制得一种柔软性和溶解性更好的树脂产物。还利用干性油脂肪酸对邻苯二甲酸甘油酯进行改性取得成功。随后又研究并解决了将油醇解成为单甘油酯制造醇酸树脂的新技术,终于实现了以工业方法制造醇酸树脂。

醇酸树脂具有原料容易获得,生产工艺简易,性能优良,施工方便的特点。同时,它本身就是一种漆料,能制成清漆、磁漆、底漆、腻予等,还可以与硝化棉、过氯乙烯树脂、氨基树脂、氯化橡胶、环氧树脂等合用,提高和改进其他各类涂料产品的性能。自1927年醇酸树脂出现以来,发展极快。在涂料工业中起着举足轻重的作用,目前在国内外醇酸树脂的产量仍占全部涂料用合成树脂的首位。

醇酸树脂可用熔融缩聚法或溶液缩聚法制造。熔融缩聚法是将甘油、邻苯二甲酸酐、脂肪酸或油在惰性气体保护下搅拌,加热到200℃以上进行酯化,直到酸值达到要求,再加入溶剂稀释。溶液缩聚法是在有机溶剂如二甲苯中反应。二甲苯既是溶剂,又可作为与水共沸液体,可提高酯化反应速率。溶液缩聚法反应温度较低,所得醇酸树脂色浅。这两种方法制得的醇酸树脂,其性能和用途随所用脂肪酸或油的结构而异,主要用于制造涂料和油墨等。

按醇酸树脂油度分类如下:包括长油度醇酸树脂、短油度醇酸树脂、中油度醇酸树脂等等,油度表示醇酸树脂中含油量的高低。

例如:表示醇酸树脂中弱极性结构的含量。因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱,弱极性结构的含量,直接影响醇酸树脂的可溶性 , 如长油醇酸树脂溶解性好,易溶于, 中油度醇酸树脂溶于溶剂汽油-混合溶剂, 短油醇酸树脂溶解性最差,需用二甲苯或二甲苯/酯类混合溶剂溶解;同时,油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有影响,弱极性结构含量高,光泽高、刷涂性、流平性好;再例如:表示醇酸树脂中柔性成分的含量,因为长链脂肪酸残基是柔性链段, 而聚酯是刚性链段,所以, OL 也就反映了树脂的或常说的“ 软硬程度”,油度长时硬度较低,保光、保色性较差。

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表1  醇酸树脂的油度范围情况

油度

长油度

中油度

短油度

油量/%

>60

40~60

<40

苯酐量/%

<30

30~35

>35

一般来讲,一些醇酸树脂的配方如下:亚麻仁油:100.00g;(酯交换催化剂):0.400g;甘油(98%):43.00g;苯酐(99.5%):74.50g(其升华损耗约2%)。

根据调研资料显示:甘油在醇酸树脂领域里对甘油的应用也许会以年均复合增长率(CAGR)6%以上的速度增长。它们被用来生产防护涂料,比如油漆,清漆和瓷漆。建筑工业的发展,以及工业化进程的加快和装修活动的日益增加预计将推动对产品的需求。欧洲市场的发展也许略显疲软,CAGR为5.5%。德国、法国和英国化妆品市场对甘油的需求明显,有可能会提升甘油作为保湿剂在个人护理产品应用中的需求。到2022年,全球甘油市场的规模预计将达到410万吨,年均复合增长率估计为6.6%。消费者对健康和卫生意识的日益增强,以及中产阶级可支配收入的不断提高将导致终端应用领域的扩大,推动对甘油的需求。

在未来几年,甘油的应用范围将继续出现扩大态势,特别是以印度、中国、日本、马来西亚和印度尼西亚为首的亚太甘油市场是主导地区,占全球甘油市场总收入的35%以上。建筑行业费用支出增加,以及机械和建筑领域对醇酸树脂的需求增加,也许将推动对甘油产品的需求。到2023年,亚太脂肪醇市场的规模可能将超过17万吨,其CAGR将为8.1%。

要知道:甘油下游有潜力的应用领域包括环氧氯丙烷,1-3丙二醇和丙二醇。甘油有潜力作为一种化学平台,用于化学品的再生性生产。它为石油化工类产品提供了一种具有环境亲和力以及经济性的替代方法。对替代性燃料的需求急剧增长应该会促进对油脂化学品的需求。由于对可生物降解和可持续产品的需求不断增加,对油脂化学品的需求可能会随之增加。甘油具有生物可降解和无毒性质,这使得它成为二甘醇和丙二醇的一种合适替代品。

从宏观方面分析:2017年12月份之前获悉,由于下游各个领域实际需求数量的增加,导致全球甘油市场将达30亿美元甚至以上的水平,回顾2014-2015年期间,全球甘油市场的规模为248-258万吨左右。2017~2022年,食品工业、药品、个人护理和医疗保健领域的应用不断增加,预计将推动对甘油的需求。 到2022年,全球甘油市场的规模将达到30。4-31.0亿美元左右。环境保护优先事项的变化,以及消费者在药品、食品和饮料以及个人护理产品上的消费支出不断增加,也将推动对甘油的需求。

值得一提的是:2018年之前甘油在个人护理及药品领域的应用已经早已经超过了100万吨,预计到2023年,这一数据将以年均复合增长率(CAGR)6.5%以上的速度稳定增长。甘油提供营养价值和治疗性质,使其成为个人护理和药品应用领域的理想选择。在亚太地区和拉丁美洲地区,消费者健康意识的不断提高以及生活方式的改善可能会推动对甘油产品的需求。

更值得关注的是:由于生物柴油是甘油的一种优先来源,占全球甘油市场份额的65%以上,10年前,欧盟出台了《化学品的注册、评估、授权和限制》(REACH)法规,旨在降低对原油的依赖,与此同时促进生物基替代产品如生物柴油的生产,这一法规可能会推动对甘油的需求。

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