生物基技術(shù)在防水材料中的應(yīng)用

使用生物材料作為原材料并不是新興概念，化工和材料行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)都在使用生物或農(nóng)產(chǎn)品為原材料進(jìn)行生產(chǎn)。隨著上世紀(jì)初合成樹脂和化學(xué)品的出現(xiàn)，基于生物原材料的化學(xué)品和材料的地位逐漸下降。

建筑行業(yè)也較為類似，曾經(jīng)也使用了很多的生物材料。但建筑行業(yè)對(duì)于材料性能有非常高的要求，較差的性能在很大程度上制約了生物基材料在建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。過(guò)去幾年，生物基材料在技術(shù)上取得了相當(dāng)大的成果，這使得產(chǎn)品性能得到很大的改善并有效提升了生物基材料在建筑行業(yè)的份額。

生物基材料的出現(xiàn)給涂料行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)的石油基材料相比，生物基材料主要來(lái)源于植物，減少了二氧化碳的排放以及對(duì)石油的依賴，同時(shí)它的生產(chǎn)過(guò)程更加綠色，符合人們對(duì)于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的追求。

目前生物基建筑材料市場(chǎng)比較火熱的是內(nèi)墻建筑涂料，已上市的產(chǎn)品有：

1）PPG與帝斯曼合作推出了Sigma Air Pure可降解生物基內(nèi)墻涂料，此產(chǎn)品是基于帝斯曼的Decovery生物基技術(shù)配制而成。

2）多樂(lè)士推出了森呼吸天然植本漆，并獲得了美國(guó)農(nóng)業(yè)部Biobased生物基認(rèn)證。

3）立邦推出了原生植萃漆，基于巴斯夫“生物質(zhì)平衡方案“，將原生植萃漆生產(chǎn)過(guò)程中所使用的石油資源100%替換為棕櫚、來(lái)自北歐森林的植物性可再生資源，并且保持涂料性能不變，獲得了TüV南德意志集團(tuán)（TüV SüD）中國(guó)第一張可再生資源認(rèn)證證書，同時(shí)具備立邦獨(dú)有的空氣衛(wèi)士技術(shù)，并且達(dá)到了I級(jí)抗菌，有效抗菌率達(dá)99.9%等多重功效。

4）巴德士推出了植本水漆，基于與杜邦（DuPont）等化工巨頭合作的生物基技術(shù)，原料萃取于玉米，木薯，大豆等食用農(nóng)作物，取代乳液中部分石油及煤炭化工衍生物，設(shè)計(jì)研發(fā)而成的高科技內(nèi)墻水漆產(chǎn)品，具有四大核心科技：生物基技術(shù)+分解甲醛+抗菌科技+炫彩技術(shù)。目前已通過(guò)了中國(guó)環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證、法國(guó)VOC檢測(cè)A+認(rèn)證及美國(guó)UL認(rèn)證。

5）晨陽(yáng)水漆發(fā)布了植物兒童水漆，基于帝斯曼Decovery? SP-8407 生物基樹脂技術(shù)，雙方突破了植物基原料技術(shù)與晨陽(yáng)水漆凈味、抗污等多項(xiàng)核心技術(shù)的兼容問(wèn)題，并通過(guò)了美國(guó)農(nóng)業(yè)部生物基認(rèn)證，同時(shí)獲得了法國(guó)室內(nèi)空氣環(huán)境檢測(cè)A+級(jí)認(rèn)證。

以上簡(jiǎn)單列舉了目前市場(chǎng)上比較火爆的幾款生物基內(nèi)墻涂料，可以看出，各涂料廠家能夠研發(fā)出生物基涂料，離不開各乳液供應(yīng)商生物基技術(shù)的大力支持，基本上可以說(shuō)是供應(yīng)商生物基乳液技術(shù)與涂料生產(chǎn)技術(shù)的疊加；而對(duì)于防水材料來(lái)說(shuō)，引進(jìn)生物基技術(shù)，也只能是從原材料供應(yīng)商的技術(shù)支持入手。

市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的防水材料大概分為三種：瀝青基防水卷材，高分子基防水卷材和防水涂料。從三種材料的配方構(gòu)成來(lái)看，瀝青基卷材引入生物基技術(shù)，需要有生物基瀝青和生物基瀝青改性劑供應(yīng)商的支持；高分子基防水卷材引入生物基技術(shù)也是需要樹脂供應(yīng)商的生物基產(chǎn)品；而防水涂料和建筑涂料類似，基本上都是乳液和液體樹脂供應(yīng)商技術(shù)的生物基化，同時(shí)對(duì)于生物基原材料的性能要求也和建筑涂料不同，更加注重相關(guān)原材料的耐久性和防水性能。

常規(guī)的改性瀝青基防水卷材通常采用SBS聚合物對(duì)瀝青進(jìn)行改性，以提高耐高低溫以及耐老化性能。聚合技術(shù)的最新進(jìn)展表明，目前已經(jīng)能夠合成由苯乙烯和大豆豆油提取物組成的彈性體嵌段共聚物，其中SBS聚合物中的“B”塊被從大豆油中提取的聚合甘油三酯所取代。這些新品種的生物聚合物相對(duì)于以丁二烯為基礎(chǔ)的苯乙烯嵌段共聚物具有較好的彈性性能。

而生物基瀝青目前也有成熟的產(chǎn)品上市。所謂生物瀝青是一種由非石油類可再生資源制成的瀝青替代品。這些替代品來(lái)源包括糖、糖漿和大米、玉米和馬鈴薯淀粉、天然樹木和樹膠樹脂、天然膠乳橡膠和植物油、木質(zhì)素、纖維素、棕櫚油廢料、椰子廢料、菜籽油廢物等等。目前生物基瀝青已經(jīng)在道路上得到了大量的應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)目前還未報(bào)道有市場(chǎng)化的生物基防水材料，而國(guó)外相關(guān)的產(chǎn)品已經(jīng)上市并經(jīng)過(guò)了市場(chǎng)的檢驗(yàn)，接下來(lái)我們盤點(diǎn)相關(guān)的國(guó)外防水材料的生物基技術(shù)，希望對(duì)國(guó)內(nèi)廠家有所啟發(fā)。

01 生物基改性瀝青卷材

Derbipure是一種由植物油和樹脂制造而成的無(wú)瀝青防水卷材，表面涂有白色丙烯酸反光涂層，其設(shè)計(jì)壽命和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)改性瀝青防水卷材相同。Derbipure防水卷材的特點(diǎn)是，它具有與改性瀝青防水卷材相同的性能，但含有一種可再生的瀝青替代品，而這種瀝青替代品是從廢棄木材工業(yè)中提取的樹脂和植物油為原材料開發(fā)出來(lái)的。除此之外，在膜表面上的白色丙烯酸面漆具有很高的太陽(yáng)反射指數(shù)（100），這在炎熱的夏天可以大幅度降低屋頂?shù)谋砻鏈囟?。此技術(shù)是該公司的專利技術(shù)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，該公司將會(huì)開發(fā)更多的生物基產(chǎn)品來(lái)替代石油瀝青。

02 生物基高分子防水卷材

索普瑞瑪?shù)腗AMMOUTH? NEO Base是一種熱塑性聚氨酯（TPU）底部自粘卷材，用于多層復(fù)合防水系統(tǒng)。MAMMOUTH? NEO Base產(chǎn)品由專利配方技術(shù)的生物基熱塑性聚氨酯（TPU）復(fù)合高粘接性的自粘膠層組成，同時(shí)由玻璃纖維網(wǎng)格布進(jìn)行增強(qiáng)。頂部表面有聚烯烴燃燒薄膜，從而使焊接性能最優(yōu)化；底部覆蓋有聚烯烴隔離膜，施工時(shí)撕掉即可。MAMMOUTH? NEO Cap一種熱塑性聚氨酯（TPU）面層自粘卷材，用于多層復(fù)合防水系統(tǒng)。MAMMOUTH? NEO Cap產(chǎn)品由專利配方技術(shù)的生物基熱塑性聚氨酯（TPU）組成，同時(shí)由堅(jiān)韌且尺寸穩(wěn)定的無(wú)紡布進(jìn)行增強(qiáng)，頂部覆蓋黑色的礦物骨料，底部覆蓋有聚烯烴燃燒薄膜，從而使焊接性能最優(yōu)化。

03 生物基防水涂料

1）AlphaGuard? BIO Base Coat

一種高性能、雙組分、生物基、聚氨酯屋面涂料，可用于各種項(xiàng)目，包括屋面維修、新建設(shè)施防水以及屋頂花園阻根系統(tǒng)。具有70%的生物基成分，目前已經(jīng)已獲得美國(guó)農(nóng)業(yè)部的生物優(yōu)先認(rèn)證。

2）AlphaGuard? BIO Top Coat

一種高性能、雙組分、生物基、聚氨酯屋面涂料，可用于各種項(xiàng)目，包括屋面維修、新建設(shè)施防水以及屋頂花園阻根系統(tǒng)，用作AlphaGuard? BIO Base Coat

面層和增強(qiáng)層。AlphaGuard? BIO Top Coat有高反射的白色型，或以下顏色：米色、淺/中/深灰色以及黃色。具有60%的生物基成分，目前已經(jīng)已獲得美國(guó)農(nóng)業(yè)部的生物優(yōu)先認(rèn)證。

3）Roof Maxx

Roof Maxx是一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)，為屋頂瓦的維護(hù)提供了一個(gè)價(jià)格合理的解決方案。通過(guò)噴涂施工的方法，使屋面瓦增加獲得數(shù)年的使用壽命，可恢復(fù)屋面瓦的柔韌性和防水性能，同時(shí)可以使冰雹破壞減少約24%，而且不會(huì)增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)或火焰蔓延。這是一個(gè)安全的純天然食品級(jí)產(chǎn)品，對(duì)人體、動(dòng)物，財(cái)產(chǎn)和環(huán)境是100%安全的。 

除了以上所列防水材料和廠家之外，也有大量的國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)以及原材料供應(yīng)商在研究生物基技術(shù)以及生物基技術(shù)在防水材料中的應(yīng)用，相信不久的將來(lái)，生物基技術(shù)以及相應(yīng)的產(chǎn)品一定會(huì)像石油化工產(chǎn)品一樣，遍地開花。