В индустрията на полиуретан (PU), станалният октоат (SN (OCT) ₂) се използва широко поради високата си каталитична активност и характеристиките на ниските дози, но неговата токсичност и рискове за околната среда подтикнаха индустрията да търси по -екологични алтернативи. По -долу са основните екологични алтернативи и техническият им напредък и перспективите за кандидатстване:
1. Wuxi метални катализатори
1) Органични катализатори на бисмут
Органичният бисмут (като бисмут изооктаноат) е една от важните посоки за замяна на станен октоат. Бисмутният елемент има ниска токсичност и неговите съединения показват каталитична активност, подобна на тази на органичната калай в областта на полиуретановата синтетична кожа, лепилата, еластомерите и др. Въпреки това, органичните бисмут катализатори имат проблеми като слаб ефект на след втвърдяване и по-малко пениране, а пропастта на производителността трябва да бъде съставена чрез оптимизация на формулата. Например, бисмут изоктаноат (CAS 67874-71-9) постепенно се използва в полиуретанови пени и покрития.
(2) Катализатори на базата на цинк
Катализаторите на базата на цинк (като цинково-гуанидинови хелати) са се представили добре в областта на биоразградимите полиестери. Цинкът на азот-азот-азот-цинк, разработен от германския екип на Sonja Herres-Pawlis, има реакция 10 пъти по-голяма от тази на станен октоат, е нетоксичен и е устойчив на вода и кислород. Получената полилактична киселина има по -висока кристалност (60% срещу 47%) и по -добра стабилност на разграждането. Въпреки че понастоящем тази технология се използва главно за биоразградими материали, нейната висока ефективност и опазване на околната среда предоставят нови идеи за развитието на полиуретанови катализатори.
2. Екологично чисти калаени катализатори
(1) Станен октаноат (T9001)
Като директен заместител, Stannous Octanoate T9001 не съдържа станен октаноат и се рекламира като екологично чист калаен катализатор, подходящ за производството на меки и твърди полиуретанови пени. Дозировката му трябва да бъде увеличена с 30%, но физическите му свойства са подобни на тези на T -9, а рисковете за здравето могат да бъдат намалени чрез запечатано съхранение и вентилирана употреба.
(2) Подобрени органотинови съединения
Екологичната токсичност на традиционния органотин може да бъде намалена чрез структурна оптимизация (като съкращаване на алкиловата верига или въвеждане на разградима група). Например, катализаторът T900, разработен от Guizhou Mingde New Materials, има производителност на пяна, сравнима с тази на Stannous Octoate, и има по -малко остатъчни вредни вещества, което демонстрира своя потенциал за приложение.
3. Био-базирани катализатори
Въпреки че биологичните катализатори на базата на растителни екстракти или възобновяеми ресурси понастоящем са скъпи и имат ограничен обхват на приложение, тяхната екологична благоприятност е в съответствие с тенденцията на устойчиво развитие. Например, някои био-базирани аминови катализатори се представят добре в полиуретанови състави с нисък VOC (летливи органични съединения), особено за чувствителни към миризма полета като автомобилния интериор.
4. Свързване и синергична каталитична технология
Чрез съставяне на различни катализатори (като комбинация от амини и метални катализатори), общата ефективност се подобрява и количеството на един катализатор се намалява. Например, полиуретановият катализатор A33 (триетилендиамин разтвор) често се използва в комбинация със станен октоат, докато аминовите катализатори с нисък одор (като серията EcoAdd) могат частично да заменят традиционните състави за намаляване на токсичността и емисиите на ЛОС.
5. Политика и пазарно шофиране
Ограниченията за калайди, съдържащи калай, съгласно регламента за обхвата на ЕС, насърчават развитието на алтернативи. Пазарният дял на Wuxi катализатори като цинк и бисмут и биологични продукти в областта на меката пяна и еластомерите постепенно се разширява, особено в приложения от висок клас (като автомобили и строителство).
Предизвикателства и перспективи
Въпреки че технологията на екологичните алтернативи постигна значителен напредък, следните проблеми все още трябва да бъдат решени:
-Баланс на разходите и производителността: Някои алтернативи (като например цинк и био-базирана) имат високи първоначални разходи и трябва да бъдат намалени чрез мащабно производство.
- Адаптивност на процеса: Клиентите трябва да коригират съществуващите формули и производствени процеси, а цикълът на проверка е дълъг.
- Стандартно обединение: индустрията трябва да създаде система за оценка на екологично чисти катализатори и да ускори промоцията на технологиите.
Екологичните алтернативи на Stannous Octoate образуват диверсифициран път, включително метални катализатори на Wuxi, подобрени органични калай, био-базирани катализатори и комбинираща технология. В бъдеще с насърчаване на политиката и технологични пробиви, цинк, базирани на бисмут катализатори и биологични продукти се очаква да доминират на пазара и да помогнат на полиуретановата индустрия да постигне зелена трансформация. Предприятията трябва да комбинират специфични сценарии за приложения, за да изберат алтернативи за съвпадение на ефективността и алтернативи за контрол на разходите, като същевременно обръщат внимание на итерацията на технологиите и тенденциите в политиката.