低碳经济视角下化工涂料的发展与应用分析
2022-03-02王婕
王 婕
(1.江苏省地质矿产局第五地质大队,江苏 徐州 221000;2.徐州大光涂料厂,江苏 徐州 221000)
通过实际调查发现,低碳经济理念在各个领域的发展过程中可以发挥良好的促进作用,将低碳经济理念与可持续发展理念有效结合,不仅能对自然环境起到良好的保护作用,还可以对资源进行合理利用[1-2]。化工涂料企业相关管理人员要充分了解和分析时代发展的特点,在此基础上采取有效措施不断改进和完善生产工艺流程,确保企业能在低碳经济背景下得到更好的发展,进一步提高企业的经济效益。
1 低碳经济视角下化工涂料产业的转型
低碳经济的概念最早于2003年提出,联合国气候环境变化巴黎会议对这一概念予以肯定,美国政府在金融危机时期将其付诸实践,用于拯救美国经济,从此以后,世界各国开始关注低碳经济。我国在诸多发展中国家中最先担负起节能减排的责任,同时不断开展生态环境保护工作,并在全国各地推行低碳经济,主要措施是对循环经济以及节能减排进行扩展。
通常情况下,低碳经济理念在实际应用过程中会将技术、制度、产业规范等方面作为主要依托,不仅能减少传统不可再生能源的消耗量,还能在一定程度上降低温室气体的排放量,有效缓解温室效应和全球变暖的趋势。在低碳经济视角下,化工涂料行业需要转型,在此过程中要结合实际情况进行分析,优化产业的发展结构,将对环境的污染降到最低,实现地区经济的可持续发展。与此同时,企业还要建立低碳的生产和流通环节。许多化工涂料生产车间和粉料间未能严格按照相关要求和规定安装收尘和除尘设备,直接排放粉尘和废气。因此,化工涂料企业要合理应用清洁生产模式,在实际生产过程中,不仅要减少对资源的浪费,还要进一步提高资源的利用效率,确保各个方面的工作能够正常
开展。从目前的情况来看,产品低碳化发展往往与新技术之间有着紧密的联系,对各种先进技术进行充分应用可以在一定程度上提高产品质量,增加绿色产品的种类。只有不断推广绿色生产技术,才能达到良好的环保效果[3-4]。
2 低碳经济视角下化工涂料的发展与应用
2.1 脂肪族聚碳酸酯
目前,在化工涂料生产过程中,最重要的材料就是脂肪族聚碳酸酯。这种材料以二氧化碳为主要原料,由二氧化碳和环氧化物开环共聚获得。脂肪族聚碳酸酯与传统聚碳酸酯材料之间有较大差异,前者有良好的抗氧化性,在温度较低的环境下可以达到良好的分解效果,对生物也有较强的降解性,因此,脂肪族聚碳酸酯在聚氨酯材料制备工艺中受到了更多关注。
脂肪族聚碳酸酯在合成过程中会应用各种各样的方法,包括环状碳酸酯开环聚合法、光气法、酯交换法等。这些方法有不同的性质和特点,工作人员要对这些方法进行充分的了解和分析,结合实际情况合理应用。现阶段,各个领域在发展过程中对石油资源有较大的需求,二氧化碳过量排放导致温室效应越来越严重,对人们的日常生活产生了较大影响。化工涂料企业可以将二氧化碳作为原材料合成相应的衍生物,有效降低大气中的二氧化碳含量。在这种方法的应用下,脂肪族聚碳酸酯材料得到了较好的发展,各种各样的新型材料被不断研发出来,包括APC-PU泡沫、APC-PU弹性体等,与绿色环保的发展目标相符。APC-PU材料和胶黏剂有良好的适应性、耐候性,将脂肪族聚碳酸酯作为基本原料,还能制作地板装饰涂料。现阶段,脂肪族聚碳酸酯涂料还可以在移植材料中发挥良好的作用,对植入物表面进行涂层可以有效地避免生物体与植入材料相互排斥。随着时代的不断发展,我国加大力度对脂肪族聚碳酸酯、APC-PU材料进行研究,各种绿色材料的研制工作越来越深入,拓展了聚氨酯材料的应用领域,达到了经济低碳发展的效果。
2.2 碳酸二甲酯
碳酸二甲酯材料的毒性较低,而且在应用过程中不会发生较大程度的腐蚀,在各种有机溶剂中可以达到良好的混合使用效果,进而制作出绿色化学原料。化工涂料企业可以将成本较低的甲醇、二氧化碳等作为基本原料,在此基础上制作碳酸二甲酯,不仅能提高碳资源的使用效率,还能达到环保的基本要求。目前,我国化工涂料企业主要应用甲醇和二氧化碳合成碳酸二甲酯,在生产过程中会应用到各种各样的催化剂,包括碱金属、有机化合物、金属镁等。不同的催化剂在使用过程中也有不同的要求,相关工作人员要对这些催化剂进行充分的了解和分析,在此基础上选择合适的催化剂[5-6]。
碳酸二甲酯的结构比较特殊,在环保方面也有良好的性能,因此受到了化工、医药、农药等领域的广泛重视和应用。随着我国整体科学技术水平不断提高,碳酸二甲酯的合成工艺得到了不断的改进和完善,在化工涂料中的应用效果也越来越好。碳酸二甲酯有绿色、低毒、无腐蚀等优势,符合化工涂料企业限制排放挥发性有机溶剂等要求,因此在各种涂料中也得到了广泛应用。
2.3 水性漆的应用
虽然我国市场上有很多传统型化工涂料,但是水性漆作为一种全新的绿色产品,在应用过程中可以发挥良好的作用,这种材料也是化工涂料未来的主要研究方向。现阶段,我国对节能减排、低碳经济理念的宣传力度不断加强,不仅能加快水性漆在化工涂料企业中的应用速度,还能在化工涂料应用发展过程中抢占更大的市场份额,与新时期的涂装需求相符。通过实际调查发现,水性漆的应用范围越来越大,许多化工涂料企业对水性漆予以高度重视,促进了涂料市场的绿色化发展。再加上人们的环保意识和健康意识不断加强,水性漆的性能和工艺也会越来越稳定,水性漆在涂料市场中所占比例也会得到提高。
2.4 新型化工涂料的前景
传统聚氨酯与新型聚氨酯之间有较大差异,前者的抗冲击性和韧性较差,而且在实际应用过程中会受到一些因素造成的影响而发生老化,再加上自身的抗紫外线能力较弱,已经无法满足新时期的环保要求。然而,新型聚氨酯不仅硬度较大,表面也比较光滑,在应用过程中能达到防水防磨的效果,整体的装饰性能较好。目前,新型聚氨酯被越来越多的领域认可,这种材料在化工涂料企业中也可以发挥良好的作用。
现阶段,常见的绿色化工涂料分为两种类型,分别为“节能”涂料和“健康”涂料。随着国家各种节能减排政策的出台,这两种绿色化工涂料的发展速度也会越来越快,而且这些涂料在应用过程中不会对人体健康造成较大危害。在低碳经济视角下,法律法规可以对化工涂料企业的经营发展起到良好的约束作用。虽然绿色化工涂料的生产成本与产品认证成本较高,但对化工涂料行业的发展有重要意义,可使化工涂料行业朝着可持续方向不断发展。
2.5 环保型非异氰酸酯材料
非异氰酸酯材料简称为NIPU,其分子作用力极强,同时无需采用湿敏性原材料,所以比普通PU材料更易存储,且耐水解性、抗渗透能力以及耐化学性更强,适用于泡沫、黏合剂、涂料以及NIPU弹性体等领域。(1)典型NIPU,主要由脂环族或脂肪族伯胺与环碳酸酯反应所得,其中,线性NIPU由脂环族或脂肪族伯胺与二元环碳酸酯反应所得,其相对分子质量会在较大程度上影响产品性能,在树脂分子质量较高的情况下,会形成柔软的橡胶弹性体,反之则会形成较脆且硬的树脂。(2)杂化非异氰酸酯聚氨酯,主要由氨基、环氧基以及环碳酸酯基等反应所得,不但有NIPU的优点,还融合了聚氨酯以及环氧树脂的优点,具有良好的机械强度、耐酸碱能力、耐溶剂性以及优良的黏结性等。(3)硅氧烷改性NIPU,该类物质主要是利用氨基硅氧烷水解所得的多氨基硅氧烷低聚物,能与环碳酸酯反应得到稳定性较好的NIPU。
3 低碳经济视角下化工涂料产业的转型策略
3.1 改变能源结构,调整产品结构
为了确保化工涂料企业实现良好的转型发展,相关管理人员要结合时代发展的特点进行充分了解和分析,在此基础上合理优化能源结构。通过对温室气体排放量的调查发现,我国排放温室气体最多的是煤炭燃烧,在传统能源结构的影响下,富煤产业结构会对自然环境造成较大程度的污染。因此,化工涂料行业要在低碳经济视角下对能源结构进行合理的转变,不仅要充分应用天然气等清洁能源,还要采取有效措施进一步提高煤炭的燃烧利用率,有效降低温室气体的排放量。化工涂料企业也要根据市场变化特点对自身的产业结构进行适当调整,降低碳足迹高的产品产能,不断提高低碳产品的产能。
3.2 推广绿色生产工艺,优化原有产品工艺
化工涂料企业在生产和运营过程中会应用到各种各样的原材料,而这些原材料的氧化、电化学、高压等工艺都会产生较高的碳排放量,这就要求企业在日常生产过程中充分应用先进的生产工艺和方法,在此基础上不断改良原有生产工艺,最终达到优化工艺的效果。在先进生产工艺的应用过程中,新产品相继面市,这些新产品有较好的节能减排效果,能对企业的可持续发展起到促进作用,相关管理人员要对这些先进技术进行合理的应用,降低碳排放量[7-8]。
3.3 加强自我规范,高标准承担社会责任
社会责任是所有企业发展过程中的重任,化工涂料企业要明确自身的社会责任,在加强自我规范的同时,成长为“责任关怀”型企业。部分化工涂料企业的自身规范不够严格,导致各种化工涂料生产环节无法正常开展,在生产过程中出现使用过的原材料露天堆放、污水废水随意排放等现象,不仅企业形象会受到较大程度的影响,企业的经济效益也会降低。我国国民经济的重要组成部分就是化工产业,这就要求化工涂料企业在低碳经济视角下主动承担自身的社会责任,管理人员也要明确社会责任对企业发展的重要性,在日常生产过程中充分发挥自身的表率作用,在企业内部营造良好的生产环境。
4 低碳经济视角下化工涂料的发展前景
在低碳经济视角下,传统的聚氨酯抗击能力偏低,难以与社会发展要求相符。因此,新型聚氨酯凭借其良好的防水防磨能力以及成本低等优点得到有效应用与广泛关注,并且在化工涂料领域中获得良好发展。当前,化工涂料逐步升级,绿色低碳化工涂料主要分为健康与节能两类,其中,健康涂料类别众多,包括水性涂料、粉末涂料等,该类涂料中含有较少的挥发性物质,所以不会威胁到人体健康。节能涂料则与国家出台的有关节能政策相符,促使化工涂料逐步朝着绿色低碳方向发展。化工涂料行业在今后的发展进程中,需在遵循国家法律的基础上不断突破,在确保涂料健康以及节能的基础上逐步控制生产成本,实现化工涂料行业健康可持续发展。
5 结语
化工涂料产业作为一种高耗能产业,在低碳经济视角下要勇于承担社会责任,对化工废弃物予以足够的重视,转变传统的发展理念和方法。化工涂料企业要结合实际情况对先进的生产理念和技术进行充分应用,提高化工涂料生产的科学性和有效性,实现企业的良好发展。管理人员也要不断提高自身的综合素质和专业能力,严格按照相关要求和规定开展工作,并且采取有效的措施处理相应的问题,确保各个生产环节能够正常开展。