大豆技术为可持续、高性能产品绘制美好蓝图

PCI-cici
2020-02-22
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本期的两个主题为生物基和可持续成分。涂料工业(PCI)采访了美国大豆联合委员会(USB)技术顾问Lee Walko先生。作为美国大豆农民资助组织,USB在大豆研究、推广、营销和商业化等项目上进行了投资,以帮助扩大和发展美国大豆市场。通过他与USB的作用,使Walko走在了油漆和涂料领域大豆油技术发展的前沿。在这次采访中,他分享了一些在油漆和涂料中使用大豆技术的未来的研究和趋势。


PCI:是什么推动了大豆油在涂料中的应用?


Walko:产品性能和可持续性都是涂料制造商最关心的问题。许多涂料配方所面临的关键性能上的挑战是找到合适的成分,特别是生物基成分,以改善涂层在风化和长期磨损等领域的性能。这些都是大豆油及其衍生品的优势所在。大豆油天然具疏水性,用于涂料配方时,可增加耐水性和耐化学性。大豆油的化学性质还有助于提高漆膜的硬度、耐久性和耐冲击性,使配方师能够生产高性能油漆与涂料。当然,由于内部倡议和政府立法,公司高度重视减少配方中挥发性有机化合物(VOCs)的含量,这也是在油漆和涂料中使用大豆油的一个巨大驱动力。


PCI: 大豆如何用于涂料?它是用来替代另一种产品,还是作为一种附加产品添加到当前的配方中?


Walko:大豆油,或其衍生物,主要替代石油化工产品,通常会起到提高性能,降低挥发性有机化合物,并在许多情况下降低经济成本的作用。大豆油在涂料体系中常被用作主要的粘合剂。此外,大豆油可作为反应稀释剂添加到现有的配方中。目前,大豆基配方正在被评估作为石蜡的替代品,在食品工业的水果和蔬菜包装盒等涂层中使用。


PCI:您能谈谈这个领域的研发工作吗?


Walko: USB为这一领域提供了大量的研究和开发资金。目前, 我们与Battelle 公司合作正在进行的一个项目,便是使用大豆油为温度敏感的基材生产低温粉末涂料。


USBRust-Oleum公司也有两个项目在合作:其中一项是利用大豆基醇酸树脂开发一种低挥发性有机化合物的木器涂料,另一项是研究高油酸大豆油的用途,这种油具有开发高性能疏水乳胶漆的潜能。


高油酸大豆油的特殊性使我们兴奋不已。它的挥发性比石油成分低,稳定性甚至比传统的大豆油更好,这使得它在工业应用上具有广泛的吸引力。与Rust-Oleum一样,Arkema正与USB合作,为水性涂料研究利用高油酸大豆油生产低VOC成膜助剂的潜力。USB正在与爱荷华州立大学的研究人员合作,开发一种高油酸大豆油涂层,用于新鲜农产品的包装。


PCI:近年来涂料对大豆油的需求发生了怎样的变化?


Walko: IHS Markit 2017年的一份报告,美国等成熟市场对油漆和涂料产品的需求与经济健康状况密切相关。总的来说,环境法规越来越严格,以限制VOCs和有害空气污染物的排放。因此,涂料配方不得不从传统的溶剂型涂料转向水性、高固含或粉末涂料,所有这些领域,大豆油都有一席之地。这种趋势不仅发生在美国,也发生在中国等国。这些新趋势很可能会在未来继续带来全球对大豆油作为油漆和涂料成分的强劲需求。


房地产和建筑市场是另外两个潜在的增长领域,像宣伟和Rust-Oleum这样的公司已经拥有了成熟的以大豆为基础的油漆和涂料生产线。此外,通过美国农业部的BioPrefered项目,政府承包商被要求优先考虑生物基的产品。由于这个BioPrefered项目,一些公司的市场正在不断增长,比如为道路和高速公路生产大豆基交通涂料的Reichhold公司,以及拥有许多大豆基油漆和涂料体系的宣伟公司。


需求的另一个驱动因素来自大豆油稳定可靠的质量和供应。多亏了美国的大豆种植者,大豆油的供应一直都是稳定的,且会继续稳定,这是油漆和涂料制造商可以依赖的。2018年,美国大豆种植者种植了近9000万英亩的大豆,相当于2000多万吨大豆油。


更多关于大豆产品和原料的信息,请访问soynewuses.org。


参考资料:

1 https://ihsmarkit.com/products/paint-and-coatings-indus- try-chemical-economics-handbook.html