【世界Zendura™氟碳树脂等新材料研发战略之看点】

2018-04-14 14:11:01   

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国际知名专家 顾超英




今天是4月12日,最近一段时间里中国地区一些企业家们也特别高度关注含氟聚合物类系列产品的研发情况,现在就这个话题提供一些相关部分最新动态,给大家参考。


回顾江苏南通,一座长1公里的示范性管廊架竣工,也是非常震撼人心的,因为其特点之一是其表面涂层材料是一种新材料——FPVE含氟聚合物。FPVE含氟聚合物,如今已有了一个更洋气的新名字,那就是Zendura™氟碳树脂,就是曾经摘得荣格技术创新奖的这个家伙。Zendura™氟碳树脂是由霍尼韦尔中国本土研究团队最新开发的,具有独特氟单体、更趋向于严格交替共聚的新型高性能FPVE(氟丙烯乙烯基醚)含氟聚合物。它因其更高的活性氟含量和固含率、更优异的耐久性,同时还能使涂料配方使用更少的有机溶剂,从而显著减少挥发性有机化合物VOC(挥发性有机化合物)的释放,一经推出,便获得了业界广泛关注。


提起该材料的历史,可以说氟碳材料发展到现在已经50多年了,最近20多年都没有新的结构推出,在Zendura™之前,市面上使用的氟碳涂料最新的一款也是在90年代初的产品,所以,Zendura™氟碳树脂的推出的确在业内有着不一般的意义。而据说一个叫徐刚的才子是Zendura™氟碳树脂研发团队的主要成员之一。2013年,徐刚刚加入这个团队时,Zendura™结构刚刚在实验室合成,但是其研发团队对其应用领域却仍一筹莫展。当时面临的问题,首先是要让这个材料变成可用,所谓可用就是,一,这个分子要能够比较稳定的存在;其次,需要有一定的量,起码几百克到1kg的料。当时的稳定性是个很大的问题。初期分子是做出来了,检测是能够检测出来,但是东西根本看不见。再到后来,保质期一个晚上都做不到,一晚上过来,东西凝固了。送给客户测试,有的还没测试就凝胶了。不过,徐刚对此看得很淡然。在他看来,研发本身就是一个从无到有的过程。所以,建立了自己的评估力量,有自己专门的应用工程师。早期设备不足都是向其他部门借的,就这样一步一步实验下来,2016年做到保质期一年。中间也经历过不稳定的过渡时期,比如你做10批,能有3批保质期长点,有的可能则要短点。到现在已经100%解决了储存性问题了,保证不凝胶、不变色。稳定性解决了,发给客户检测,发现和现有产品对比,我们的产品VOC含量能比目前市场上VOC含量最低的产品还要低50g/L。这个发现让Zendura™氟碳树脂团队不禁感到振奋。


现在不管是国内还是国外,政府对环保的诉求都是日益剧增。如果我们的产品能够在环保诉求上有优异的表现,无疑是给市场给客户最好的回馈。所以在不断检测基础上,我们也在不断的进行结构优化,进行放大实验。然而,放大实验时,一个出乎意料的问题却难倒了项目团队的所有成员。当时,不知道是什么原因,100立升的料全部凝固在反应氟里面了。反应氟就像家里的锅,当初是设计成熬汤的,没想到结果变成了米饭了,只好拼命的的通过升高温,通过加溶剂,硬是把米饭变成了米汤,才把它给放出来了。说起这段经历,徐刚仍然心有余悸。“当初花了将近一个月,才把它给放出来。后面专门找了霍尼韦尔特殊材料及技术集团做工艺的同事来看,才发现是反应氟的结构出了问题,这个已经超出了我们的范围了,后来找了专业做反应氟的专业人士,将整个反应氟里面的内部结构大改了一番。第二副料做出来终于不是凝胶的了。所以整个项目不仅仅是我们这几个成员就能完成的,也是借助了非常多的力量。


如今,Zendura™氟碳树脂不仅获得了技术上的认可——2017年初,Zendura™氟碳树脂获得了中国最具影响力的行业内奖项之一荣格技术创新奖。同时,也得到了市场的验证——2016年底,南通洋口港项目的应用已通过验收并获得了客户的高度认可,不仅如此,该用户还新增了30吨的订单。


对于未来,该研究团队成员认为,环保研究仍是一个比较重要的方向,也是一个比较长期的目标。 一是尽量降低VOC含量。目前国外某些产品已经可以做到接近35%,所以我们争取把它缩小到20%,这样优势就会比较明显了。这个目标预计在今年年底最晚明年上半年要实现它。接下来我们就会做更加环保的,比如粉末的、比如水性的,最终完全不含VOC。这种产品目前在业界也还没有一个特别成功的案例,所以对我们来说是挑战,但更是机会。


值得一提的是:江苏道蓬科技有限公司董事长周海燕也曾经表示过:“氟碳树脂材料拥有出色的抗化学腐蚀和紫外线辐射性能,并且能够抵抗极端的天气。霍尼韦尔的产品应该能同道蓬的底漆很好地互补,以确保此类重大的建设项目符合严格的安全和环保要求。”该新型树脂材料是目前用于保护涂层的聚氟乙烯/乙烯基醚(FEVE)聚合物的理想替代产品。相比于市场上已有的FEVE,霍尼韦尔新产品具有独特的聚合结构,更高的活性氟含量和固含率,且粘度较低,使得氟聚合物涂料具有更优异的耐久性。此外,FPVE突破性的高浓度和低粘度配方能使油漆配方使用更少的有机溶剂,从而显著减少挥发性有机化合物(VOC)的释放。霍尼韦尔氟产品部亚太区总经理谢启明表示:“FPVE含氟聚合物由霍尼韦尔中国本土的研发团队开发,此次在中国的首次应用让我们倍感骄傲和激动。作为一个有效的解决方案,我们的产品不仅能帮助客户节省环境税成本,还能保证涂料配方满足政府严格的VOC标准。”江苏道蓬科技有限公司是中国国内首家把石墨烯应用在重防腐涂料的制造商,取代现有的环氧富锌重防腐底漆。霍尼韦尔是全球领先的创新型材料制造商,为全球领先的空调及制冷厂商生产和提供的各类广泛使用的低全球变暖潜值且不破坏臭氧层的制冷剂;用于高效节能隔热泡沫材料的发泡剂;以及消费电子产品的广泛使用的无毒、不易燃的燃料前体和溶剂。

【责任编辑:顾超英】

关键词:氟碳树脂,,,新材料,原料,特种工程塑料

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