葱葱郁郁的山坡

环保而具有可持发展性地进行建筑

2019年03月1日 Read time: MinutesMinute

充分利用可再生原料

如今环保而具有可持发展性地进行建筑已成为全球建筑行业的一大趋势瓦克推出的VINNECO®粘结剂产品系列部分基于可再生原料这些VAE乳液新产品部分基于可再生原料借助两种工艺利用生物基乙酸或淀粉生产而成

DIY自建房到建筑事务所大型工程现在建筑业主越来越重视对环保型建材的使用而建材工业也早已发现了这一市场先机大力推进替代石化产品的研发工作据瓦克聚合物业务部门高级技术服务经理Lada Bemert博士介绍:“生物基产品同样在内墙涂料领域势不可挡。”市场数据也印证了这一点:2017生物基涂料在欧洲和美国市场的销售额已达11.4亿美元这是弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan)咨询公司>调研报告得出的数据并且这一增长趋势还在持续据市场调研专家预测该细分市场的销售额将以4.3%的年均增长率增长2024销售额将达15.2亿美元

Bemert博士表示:“瓦克也有越来越多的客户正在寻找替代石化基原料的产品我们为此对生产工艺进行了后续研发利用可再生原料为乳液生产开辟了新的道路。”总部位于慕尼黑的瓦克化学集团今后将以 VINNECO®品牌销售这类新型粘结剂它们借助两种工艺基于可再生原料生产而成其中5种产品已在2019年欧洲涂料展上与公众见面

油漆滚筒

瓦克的聚合物乳液能够在墙面涂料中起到粘结颜料填料和添加剂的作用使涂料完美而持久地附着于墙面

瓦克在此使用的第一种工艺走的是林中小径”。瓦克聚合物业务部门的化学家及市场营销经理Martin Schierhorn博士介绍说:“我们采用来自木材加工业的乙酸生产聚合物产品乙酸是木材加工业的副产物是在为造纸业生产纤维材料时产生的也就是说我们不会专门为获取乙酸而砍伐树木。”木材取自位于瓦克博格豪森生产基地方圆400公里内PEFC®认证的树林。PEFC是森林认证体系认可计划(Programme for the Endorsement of Forest Certification Schemes)的缩写该认证为植树造林保障栖息空间及物种多样性保护土壤水域及气候等设定了标准

遮盖力测试 —— 涂覆涂料

瓦克在应用技术实验室测试经过这种新型聚合物/淀粉混合型粘结剂改性后的涂料的遮盖力

遮盖力测试 —— 将涂料涂覆于黑色基材

进行遮盖力测试时先将涂料涂覆于黑色基材然后测量对比率

生物基乙酸

瓦克利用生物基乙酸和乙烯生产醋酸乙烯酯单体然后继续用乙烯生产出醋酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚乳液这种聚合物乳液用于墙面涂料等产品时能够起到粘结颜料填料和添加剂的作用使涂料完美而持久地附着于墙面粘结剂或墙面涂料使用的VAE乳液是用常规乙酸还是用生物基乙酸制成对产品本身没有影响这是因为乙酸无论是基于石化原料还是可再生原料生产而成其化学及物理特性毫无二致

测试表明用可再生原料制成的乙酸能够在各个方面满足我们对质量的高要求这种生物基乙酸纯度高含水量低。”

Lada Bemert博士瓦克聚合物业务部门高级技术服务经理

因此这种生物基乙酸完全可以替代基于天然气或石油等石化原料生产而成的乙酸我们将它与常规乙酸混合直接输入瓦克现有生产线进行生产。”

这样涂料生产商便无需对抹灰或墙面涂料的产品配方进行任何调整。Bemert博士说:“但这也意味着我们的客户自己无法辨别瓦克提供的粘结剂使用的是石化基乙酸还是生物基乙酸。”

生物质平衡法

瓦克为此采用生物质平衡法进行生产以向客户证明生物基乙酸在产品中的用量并计算出用可再生原料生产而成的VAE乳液的数量世界著名检测认证机构TÜV南德公司已根据国际CMS 71号标准完成了对瓦克此项首次应用于醋酸乙烯酯-乙烯生产的工艺的认证。Bemert博士介绍说:“客户在订购我们的VINNECO®新系列产品时能够放心地知道我们在生产过程中使用了足够数量的生物基乙酸。”客户则可获得相应TÜV证书证明产品使用了可再生原料

对于客户这还意味着他们既可继续订购瓦克著名经典系列 VINNAPAS®威耐实 ®中的原有产品也可选购VINNECO®新品牌旗下的环保型产品瓦克已在2019年欧洲涂料展上专门推介了新系列中首批面向抹灰和涂料应用的产品目前瓦克在世界各地生产的VAE乳液只有少部分使用了可再生原料但是瓦克采用的生物质平衡工艺可继续加大或调整可再生原料在生产中的用量除内墙涂料及抹灰用粘结剂外瓦克也同时采用生物质平衡工艺生产其它醋酸乙烯酯均聚物乳液和醋酸乙烯酯基固体树脂等系列产品

测量对比率

测量对比率

采用淀粉生产的产品

采用第二种工艺生产粘结剂时瓦克采用了一种完全不同的方法 —— 荷兰合作伙伴DYNAPLAK公司提供的生物基原料这种生物基原料是在乳化状态下具有粘结性的淀粉而这种天然聚合物又是土豆加工后的残留物。DYNAPLAK公司的专家们充分利用这些通常会被浪费掉的淀粉借助创新技术对其进行改性处理成功地提高了产品的功效。“虽然人类使用天然淀粉作为粘结剂已有数千年的历史但对于现代化工业应用它并不是最佳选择。”Bemert博士介绍说,“所以我们使用经过DYNAPLAK公司改良的淀粉然后加入醋酸乙烯酯-乙烯基聚合物制成全新的混合型粘结剂。”这种新产品中改性生物聚合物的含量为30%,因此可将采用石化原料生产的常规VAE乳液的用量减少约1/3,从而降低最终产品的碳足迹

与常规墙面涂料直接对比

与常规墙面涂料直接对比VINNECO® CT 7030改性的涂料具有更为出色的遮盖力

最终制成瓦克VINNECO® CT 7030高效粘结剂。Martin Schierhorn博士自豪地说:“正因拥有这种混合型新产品我们成为市场上首批有能力将淀粉与醋酸乙烯酯-乙烯聚合物结合运用到工业应用中的厂家之一在保证质量的前提下我们还最大程度地提高了淀粉在产品中的用量在流变特性耐湿磨性可分散性和遮盖力方面,VINNECO® CT 7030与任何基于石化原料的常规产品不相上下。”由于新产品的整体性能非常独特涂料生产商在使用时必须根据具体情况调整原有配方这种淀粉聚合物的优势在于作为生物质它可以直接用于最终产品此外生物基原料在VINNECO® CT 7030中的比例可借助放射性碳定年法通常用于测定化石等的年龄予以追踪现在可以肯定的是这种新产品不会是独生子”。Schierhorn博士告诉我们:“尤其是在内墙涂料领域市场对基于可再生原料的替代品的需求愈加强劲因此我们将与DYNAPLAK公司继续合作开发更多更丰富的混合型粘结剂。”

尤其是在内墙涂料领域市场对基于可再生原料的替代品的需求愈加强劲。”

Martin Schierhorn博士

VINNECO®全新系列前景广阔 —— 它也充分体现了瓦克对可持续发展的承诺。Martin Schierhorn博士表示:“这也是我们专门设立VINNECO®这个新品牌的原因继今年欧洲涂料展上推介多种产品后我们还将在2019年推出更多解决方案我们已经朝着利用可再生原料进行粘结剂生产的方向迈出了重要的第一步今后我们还将坚持不懈继续研发探寻更多降低石化原料用量的工艺技术。”

生物质平衡法简介

如果一套综合生产体系同时使用可再生原料和常规原料后者通常来自石化资源进行生产借助生物质平衡法可计算出可再生原料在具体销售产品中所占的比重其余产品则为基于石化原料生产而成这种计算法与德国绿色电能认证系统相似

瓦克生物质平衡法已通过世界著名检测认证机构TÜV南德公司的认证因此瓦克可采用这一获得认证的工艺跟踪可再生原料在整个生产流程中含最终产品的使用情况要通过TÜV认证必须满足以下条件瓦克购买的原料必须使用可持续发展型工艺生产而成且生产所需原材料必须全部来自获得认证的具有可持续发展性的资源此外瓦克还必须每年接受TÜV审查证明相应的产品在生产过程中始终使用了既定数量的可再生原料

生物质平衡法原理图
树干截面

五种VINNECO®产品一览

采用生物质平衡法生产而成的VINNECO®产品名称中含“MB”缩写并各有两款产品生物基乙酸替代石化乙酸的比例为60%100%。

VINNECO® EP 3360 (60MB)
石化乙酸被替代的比例:60 %
特点采用醋酸乙烯酯和乙烯生产的水基聚合物乳液固体含量约为60 %
应用领域乳液基内墙涂料及抹灰

VINNECO® EP 3360 (100MB)
石化乙酸被替代的比例:100 %
特点采用醋酸乙烯酯和乙烯生产的水基聚合物乳液固体含量约为60 %
应用领域乳液基内墙涂料及抹灰

VINNECO® EF 3777 (60MB)
石化乙酸被替代的比例:60 %
特点采用醋酸乙烯酯和乙烯生产的水基聚合物乳液固体含量约为56 %
应用领域乳液基内墙涂料及抹灰

VINNECO® EF 3777 (100MB)
石化乙酸被替代的比例:100 %
特点采用醋酸乙烯酯和乙烯生产的水基聚合物乳液固体含量约为56 %
应用领域乳液基内墙涂料及抹灰

面向涂料应用的基于淀粉生产而成的VINNECO®产品名称中含“CT”缩写

VINNECO® CT 7030
特点采用醋酸乙烯酯乙烯和改性淀粉生产而成的水基聚合物乳液固体含量约为47 %
应用领域内墙涂料

联系人

有关详细信息请联系

Dr. Lada Bemert
资深技术服务经理
瓦克聚合物
+49 8677 83-2566
lada.bemert@wacker.com