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聚氨酯研究所團隊:以科技創新助力行業“雙碳”進程
2022.12.13

“雙碳”目標下,傳統行業正加速駛入綠色低碳轉型軌道。受行業變遷影響,傳統的溶劑型膠粘劑也正逐漸淡出市場舞臺,綠色環保的水性聚氨酯產品快速接替登場。


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水性聚氨酯(WPU)作為以水為溶劑的新型環保材料聚氨酯,相較傳統聚氨酯具有無污染、安全可靠、機械性能優良、相容性好、易于改性等優點,且賦予了材料高性能和多變的功能,被廣泛應用涂料、粘合劑、合成革等對強度、手感有要求的應用場景,幾乎涵蓋國民生活所有領域。


國內水性聚氨酯制備技術起源于20世紀70年代,至今已有30多年發展歷史。起步之初,由于聚氨酯原料中的異氰酸酯基團容易與水反應,再加上受相關理論基礎薄弱、原材料種類匱乏等因素影響,導致水性聚氨酯產品的制備難度高,環?;M程緩慢。


事實上,以前瞻之視野錨定綠色可持續發展的傳化化學,早在2003年就開始布局水性聚氨酯市場,起源產品為紡織涂層。歷經十余年的技術創新與沉淀不停歇,技術團隊埋頭鉆研,相繼開發出以“粒子結構組裝控制技術”“親水接枝粒子表面修飾技術”“聚合物結晶速度控制技術”等為典型代表的模塊技術,強有力地支撐著傳化水性聚氨酯從紡織涂層向縱深拓展。


在市場空間和綠色、可持續發展政策指引等因素的影響之下,極致順應環保、安全、低碳潮流基調的水性聚氨酯材料,迎來了高速發展的黃金時期。


2016年,傳化第一支水性粘合劑正式推向市場。當時市場上的粘合劑還是以油性聚氨酯為主,環保性能堪憂。而這支綠色無污染的水性粘合劑恰恰彌補了這一短板,還綜合熱熔溫度適中、本體強度高、結晶速度快、耐候性好等優勢性能,一經推出就受到業內客戶的廣泛關注和肯定,實現大量發貨。在之后的一年,它更是以1/3的國內市場份額在水性粘合劑領域站穩腳跟。


潛心研發之余,傳化聚氨酯團隊也在積極開展外部行業交流,在行業會議上頻頻發出傳化聲音,提高行業影響力和品牌影響力,內容覆蓋織物涂層、水性超纖、紡織粘合、聚氨酯樹脂制備等多個技術領域。PVC發泡革用粘合劑的研創,就是源于一場行業會的美麗“邂逅”。


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時間來到2021年年末。


一次聚氨酯行業交流研討會上,行業標桿企業A找到傳化,對“高性能水性PVC發泡革用粘合劑”提出了迫切需求。與此同時,從市場端的數據來看,PVC發泡革用粘合劑展現出較好的發展潛力。


注:2021年全球合成革產能約為65億米,PVC革的占比是45%,達到了29億多米,年用膠量超過3萬噸。


“這既是展示技術實力的好機會,也是開辟新市場的敲門磚。一定要全力以赴?!眻F隊全員信誓旦旦又信心滿滿。


信心來源于前期良好技術積淀帶來的“攻關底氣”。PVC發泡革用粘合劑的開發就是令聚氨酯材料基于粘合功能下,從纖維基材粘合向革基材粘合的應用拓展,與傳化前期紡織壓延產品場景相關度高。

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但與大多新創項目一樣,“上坡路”總是荊棘叢叢?!捌渲械暮诵睦щy點是客戶要求粘合劑貼的革,在120℃的熱剝測試條件下,還要保持良好的強度。在什么都不變的情況下,幾乎無法開發一種產品,它在120度一點都不軟化,但是在130℃瞬間軟化。況且還要保證產品革的手感柔軟……”項目骨干余冬梅介紹。


面對原本矛盾的熱活化和高熱剝兩個產品性能要同時滿足的極限挑戰,研發工程師余學康坦言,“沒有什么訣竅,就是不停地分析-推理-實驗驗證-再分析循環……” 細化分工后,這支平均年齡30+的團隊迎難而上。從理解加工場景開始,堅持問題導向,尋找研發思路和創新點,協同發力任務攻關。一次次反復迭代方案、又將實驗一次次推翻重來……


基于前期對聚氨酯交聯體系的經驗沉淀,充分利用封閉型異氰酸酯固化劑制備技術、交聯效率的表征技術及交聯場所的優化技術等課題成果,構建出一套系統性技術攻關體系。


緊隨其后,客戶工廠試樣也傳來好消息!各項性能指標均達到油性粘合劑產品的水平,高效滿足下游客戶對高溫剝離、手感軟度有要求訂單的粘合需求之余,還幫客戶實現了降本增效。由此,也吸引了越來越多的客戶紛至沓來。


但傳化聚氨酯產品全面綠色轉型的創新之路卻沒有就此放慢腳步,這支善攻難關、敢打硬仗的隊伍反而越戰越勇。


截至目前,傳化水性聚氨酯累計獲得相關發明專利9項,已經形成了自己獨有的技術架構,產品系列也陸續補齊。

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未來,團隊也將攜手客戶,繼續勇攀技術高地。聚焦水性化面臨的技術難點、行業痛點,以不斷進步的傳化聚氨酯制備技術,推動水性產品往場景應用的深度和廣度邁進;以點滴之力匯江河之勢,不斷推助行業水性化進程,努力向行業、向客戶交出高質量發展答卷。


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