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[交流] 【盘点】用于复合材料的商业生物基树脂，你了解多少？

随着环保意识的提高，人们的兴趣激增，商业生物基树脂的范围正在不断扩大！

用于复合材料的生物基树脂并不是什么新鲜事。消费者对绿色产品的需求以及与某些原材料相关的一些战略性决策，正在帮助生物基树脂扭转局面，推动生物基聚合物重新成为人们关注的焦点。

生物化学家在生产新树脂方面尤其具有创新性，这些树脂来源于各种油类如蓖麻、大豆、油菜籽和腰果，以及糖和木质素。但是，根据Nova Institute 的研究数据显示，2019年全球化石基塑料材料的年产量为3.73亿吨，其中生物基塑料仅为380万吨，与包装用的生物基材料相比，复合材料用生物基材料仅占非常小的份额。然而，复合材料用生物基树脂增长潜力很大，因为随着生物基树脂产量的增加，石油产品和生物基产品之间的价格差异会进一步缩小，更不用说环保政策的影响了。

多样化的生物基产品

如下表所示，有多种用于复合材料的生物基树脂可供选择。然而，仅仅看我们行业原材料价值链的末端可能会产生误导，因为尽管一些公司实际上并不生产生物基树脂，但它们生产有用到生物基原材料（如固化剂或添加剂等）制造树脂。例如，索尔维生产的100%生物基环氧氯丙烷用于多种生物基环氧树脂配方。许多其他公司也这样做，例如BASF、 Covestro、Croda、Dixie Chemical、Dow、Eastman、Hexion、Hunstman、SABIC以及Scott Bader。

复合材料用热塑性商业生物基树脂

用于复合材料的热塑性生物基树脂系列主要包括生物基聚酰胺(PA)和生物基聚邻苯二甲酰胺(PPA)（见表1），由蓖麻油制成的这两种材料，机械性能与油基产品相当。这个市场正在扩大：阿科玛于2021年5月宣布，将通过在新加坡建设工厂将其PA11产能翻番。令人惊讶的是，PLA（聚乳酸）和PHA（聚羟基链烷酸酯）——两种通过糖的微生物发酵获得的生物基聚合物——在列表中没有太多提及。尽管许多开发工作都在实验室规模上进行，但这些树脂似乎尚未在行业内“上市”。这些材料在包装行业备受追捧，尤其是因为它们可以堆肥。也有一些例外——例如医疗领域用的聚乳酸材料。

复合材料用热固性商业生物基树脂

可用的生物基环氧树脂产品种类繁多。由于其“绿色”形象，它们在体育和休闲领域广泛使用以及DIY爱好者对“生物”树脂产品的选择等等（见表2）。不饱和聚酯树脂（UPR）的生产商要少得多。最受欢迎的复合树脂行业定价压力很大，但生物基产品正在逐渐获得市场份额。酚醛树脂和PFA树脂具有良好的FST性能，这在公共交通领域尤其重要。还有一家PU树脂生产商。传统的PU制造商可以轻松地转换为生物基产品，因为他们已经拥有必要的专业知识，尤其是PU泡沫。

结论

复合材料市场的生物基树脂已经有许多参与者，但许多实验室仍在努力开发新产品。毫无疑问，我们将在中短期内看到更多新品上市。

注：本内容由DT新材料整理，未经允许，禁止转载！

“2022第二届绿色复合材料论坛”聚焦绿色复合材料前沿的技术发展及应用，重点探讨生物基热固性树脂、纤维增强复合材料、绿色复合材料在汽车、小家电等领域应用及复合材料回收再利用等话题。

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