目录

目录

随着全球塑料废物危机逐步加剧,创新和可持续解决方案的必要性日益增加。其中一种变革性方法是在粉末涂料配方中掺入再生塑料和生物基材料。湛新正在支持这一转变,隆重推出包括 CRYLCOAT® OCEAN 粉末涂料树脂在内的 ECOWISE™ CHOICE 产品。

塑料废物困境  

不断加剧的塑料废物危机是一项全球性的紧迫问题。尽管持续开展回收利用工作,但数亿吨塑料中的相当一部分最终进入了海洋。

plastic waste emmited to the ocean per capita infograph
图 1:全球人均海洋塑料污染贡献量

《用数据看世界》中的统计数据凸显了这一问题的严重性,揭示出塑料废物产生和处理方面显现令人担忧的趋势。塑料污染在不同国家/地区的责任分配不均尤其引人注目。鉴于这些趋势,显然需要创新解决方案来有效和可持续地管理塑料废物。

粉末涂料的益处

迄今为止,回收和焚烧等管理塑料废物的传统策略已被证明不足以解决这一规模性问题。我们将再生塑料整合到粉末涂料树脂中,不仅减少了塑料废物,还创造了具有增强性能的产品。

将塑料废物变为商机

如要解决塑料废物问题,首先要提高消费者和行业对粉末涂料树脂中再生塑料和生物基材料潜力的认识。

市场意识和循环经济倡议

图 2:线性经济和循环经济

推动循环经济的举措在这一转变中发挥着至关重要的作用。这一想法是从“获取-制造-处理”的线性模式过渡到废物成为资源的循环经济。

监管影响和材料

政府法规和原材料的环境影响在推动转向可持续解决方案中发挥作用。在粉末涂料树脂中掺入再生塑料和生物基材料符合此类法规,并可减少对不可再生原材料的依赖。

可持续粉末涂料树脂

湛新在其可持续涂料发展战略中确定了五大支柱,这些支柱基于联合国的 17 项可持续发展目标 (SDG)。我们在此将重点关注“循环经济”和“可再生采购”。

循环方法

该价值链中的循环方法是将塑料废物转化为资源的基础,其目的是回收材料用于相同或类似的应用,而不是降级回收这些材料。生产者责任延伸制度 (EPR) 将责任从消费者转移到生产者,在这方面发挥了关键作用。

回收利用废旧 PET

湛新将推出粉末中含有高达 25% 再生 PET (rPET) 的新型粉末涂料技术。粉末涂料用聚酯树脂中只能使用 25% 的 rPET,原因在于聚酯的化学结构不同。

示意图 1:PET 的结构。相对简单的重复结构不具有很大的灵活性,因此熔点较高。

根据 PET 的处理方式及其热历史,PET 可能是非晶质或半晶质,熔点在 250℃ 以上,使得其难以熔化或与熔点较低的聚酯溶解/混合。专门针对粉末涂料树脂的聚酯由于其分子结构的内部设计,熔点要低得多。

示意图 2:现代粉末涂料中使用的低熔点超耐用聚酯结构。分子旋转点被设计在聚合物结构中(白色箭头)。

从化学上讲,通过酯交换反应使 PET 解聚,以一种最方便的形式将 rPET 掺入用于粉末涂料的聚酯中。掺入或解聚 rPET 的过程被称为糖酵解,原因在于这是在存在乙二醇(类似于用于制造粉末涂料聚酯树脂的乙二醇)的情况下完成的。

很难实现完全的糖酵解(rPET 完全解聚成对苯二甲酸和乙二醇)。能够将 rPET 低聚物掺入最终聚酯结构的可能性很高。

示意图 3:在没有催化剂的情况下,rPET 在乙二醇存在下的糖解反应。在这种情况下 m < n。最终产物是对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯 (BHET)。

对于将对苯二甲酸、低聚物和双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯掺入聚酯结构中,需要予以仔细平衡。在聚酯结构中这些化合物过多,会对聚酯的性能产生不利影响,进而影响最终的粉末涂料。如果用量不理想,熔点、硬度和室外(紫外线)稳定性等性能可能会受到影响。

采购 rPET

采购和将 rPET 重新引入可用于粉末涂料树脂的聚酯合成中的步骤如下。

示意图 3:在没有催化剂的情况下,rPET 在乙二醇存在下的糖解反应。在这种情况下 m < n。最终产物是对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯 (BHET)。
图 4:可从多个来源获得的 rPET 示例。湛新直接从使用 PET 进行包装等应用的制造厂获取 rPET。

优异的粉末涂料性能

这些增强的特性不仅仅是理论上的。湛新开展的该研究表明,与传统混合聚酯相比,使用可再生聚酯配制的粉末涂料具有优越的性能。下图展示出可喜的结果,切实证明了这些可持续粉末涂料解决方案的潜力。

机械性能

固化涂膜 6 个月老化 180° DI/RI 条件下 10 分钟 180° T 弯条件下 10 分钟
传统 70/30 PE 白色配方 120/120 1-T
聚酯 1 号白色配方 160/160 0-T
聚酯 1 号 1-100 次双重摩擦 MEK

改进方面

  • T 弯
  • 固化膜老化(6 个月)

  • 耐溶剂性

  • 不起霜(120°、7 天)

  • 耐沸水性(2 小时)

CRYLCOAT® OCEAN

湛新将使用回收聚合物废物流作为粉末涂料聚酯的基石,帮助减少一次性塑料带来的污染。通过设计涂料树脂,我们能够重新利用消费后的 PET,助力我们响应绿色技术的要求,并通过长期管理聚合物废物为循环经济做出贡献。

CRYLCOAT® OCEAN 2489-5

标准耐用

主要特点

  • 良好的柔韧性
  • 出色的保色性
  • 良好的性能平衡
  • 应用

应用

  • 工业金属

生态优势

  • 低/零 VOC

  • 回收原材料

一种低需求、羧基功能聚酯树脂,用于与 5% TGIC 或 3.5% HAA 固化剂一起使用。配方表现出高度的光滑度、光泽和流动性,同时具有高柔韧性。

粉末涂料的未来

我们通过 CRYLCOAT® OCEAN 粉末涂料树脂展望塑料废物变成资源的未来。湛新正在引领这一变革,提供的解决方案既能保持粉末涂料的功能需求,又能整合再生塑料和生物基材料。我们持续应对塑料废物危机的复杂性,在此过程中,协作、创新和明智的决策将是实现我们可持续发展目标的关键。如果您有兴趣了解更多有关湛新如何提供帮助的信息,请立即联系湛新专家。

常见问题解答

让我们来回答一些关于 CRYLCOAT® OCEAN 产品系列和 rPET 树脂的常见问题:

CRYLCOAT® OCEAN 着重于循环经济,凸显出对回收利用和资源优化的不懈追求。在该产品系列中纳入再生塑料和生物基材料,展示出湛新对可再生采购的方法,以及为减少塑料废物而做出的切实努力。

湛新的 ECOWISE™ CHOICE 产品依托对可持续发展五大支柱的承诺:减排、循环经济、可再生采购、能源效率和更安全的材料。

再生塑料和生物基材料可减少对环境的影响、提高性能和降低粉末涂料的成本,从而改进粉末涂料的配方。这些材料可用来制作更耐用、耐化学、不透明的粉末涂料,还可帮助减少原材料的用量,有助于节约资源和减少污染。

根据研究,与传统的混合聚酯相比,采用再生聚酯配制的粉末涂料表现出优越的性能。与传统的 70/30 混合聚酯相比,再生聚酯 1 号的结果切实证明,这些可持续粉末涂料解决方案具有潜力和效力。因此,无需对这些再生树脂作出权衡,而是实际上性能有所提高。

通过掺入再生塑料,树脂可能会将垃圾填埋场或海洋中的塑料废物进行转移,从而减少塑料对环境产生的污染。

可以。CRYLCOAT® OCEAN 树脂可在使用传统树脂的所有应用中使用,但存在一些限制。例如,不建议在需要高耐热性的应用中使用 CRYLCOAT® OCEAN 系列。此外,树脂中的再生 PET 含量可能会影响最终涂层表面的颜色和光泽。

再生 PET 的熔点低于未用过的 PET,因此 CRYLCOAT® OCEAN 树脂可能不适合涂料将暴露在高温下的应用。

使用 CRYLCOAT® OCEAN 树脂制成的涂料使用寿命和耐久性与使用普通树脂制成的涂料相当。但一些研究表明,使用 CRYLCOAT® OCEAN 树脂制成的涂料可能具有稍长的使用寿命。

湛新是循环经济的成员之一,在树脂可持续发展方面处于前沿。

ECOWISE™ CHOICE 系列代表了湛新的可持续产品,在保持性能的同时可最大限度地减少对环境的影响,且符合全球尤为严格的行业标准和生态标签要求。ECOWISE™ CHOICE 产品组合代表湛新致力于为客户、社会和环境提供卓越组合价值的不懈努力。湛新致力于为更可持续的未来做出贡献……与 ECOWISE™ 携手共进。