隨著石油價(jià)格的不斷沖高,，生產(chǎn)聚酯、聚醚多元醇原料的價(jià)格也飛速上漲,。天然油脂作為可再生資源,，以其為原料生產(chǎn)聚氨酯中間體，成本優(yōu)勢開始顯現(xiàn),。為此,，國家發(fā)改委將年產(chǎn)5萬噸松脂和油脂基聚酯多元醇連續(xù)化生產(chǎn)裝置開發(fā)，列入2007年度國家重大產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目,，目前已進(jìn)入安裝階段,。

中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所副所長周永紅指出，該項(xiàng)目建成后,，聚氨酯（PU）中間體生產(chǎn)有望以木本油脂,、廢棄油脂和松脂等大規(guī)模替代有毒有害的石油化工原料，帶動(dòng)聚氨酯產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí),，提高清潔生產(chǎn)工藝水平,。

天然油脂資源豐富

目前PU生產(chǎn)所使用的原料、中間體絕大多數(shù)來自石油,、煤,、天然氣等礦產(chǎn)資源，且多為苯酐,、苯二甲酸,、環(huán)氧丙烷等有毒有害化學(xué)品。據(jù)周永紅介紹,，目前松香價(jià)格每噸約7000多元,，油脂每噸6000多元，廢棄油脂價(jià)格約為4000元/噸,，而環(huán)氧丙烷價(jià)格每噸則高達(dá)15000元,，苯酐每噸也在10000元以上。與石化原料生產(chǎn)的聚酯,、聚醚多元醇相比,，以天然油脂為原料生產(chǎn)的聚酯多元醇在成本、性能和環(huán)保上都有明顯優(yōu)勢,。變革生產(chǎn)原料路線成了聚氨酯行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大課題,。

我國具有豐富的天然油脂資源，其中，松脂的年可采量200萬噸以上,，目前松脂產(chǎn)量約80萬噸/年,，居世界第一位。松脂經(jīng)加工得到的松香和松節(jié)油,，是重要的化工原料,。

同時(shí)，我國還具有發(fā)展其他木本油脂的優(yōu)越條件,。預(yù)計(jì)到2015年,，我國木本油脂產(chǎn)量將超過1000萬噸。另外,，我國每年產(chǎn)生的油腳料回收油脂和城市垃圾油等廢棄油脂約500萬噸左右,。因此，利用價(jià)格便宜的松香,、木本油脂和廢棄油脂等天然油脂,，替代或部分替代價(jià)格昂貴的苯酐、苯二甲酸和環(huán)氧丙烷等石油化工原料生產(chǎn)聚氨酯材料,，將具有良好的生態(tài)性能和較強(qiáng)的市場競爭力,。

技術(shù)瓶頸已被攻克

雖然從資源上看天然油脂生產(chǎn)聚氨酯材料非常可行,，但實(shí)際實(shí)施起來在技術(shù)上依然存在難題,。

據(jù)介紹,，油脂基多元醇生產(chǎn)主要利用植物油分子鏈中的雙鍵進(jìn)行環(huán)氧化,，然后再羥基化而制成。由于無雙鍵植物油分子和環(huán)氧化物分離困難,，一起用作羥基化反應(yīng)的原料對(duì)產(chǎn)品性能有很大影響,，因此無法替代更多質(zhì)量份數(shù)的石油類聚酯和聚醚多元醇。而且目前油脂聚醚多元醇合成過程中仍然采用液體酸堿催化劑及雙氧水等環(huán)氧化試劑,，生產(chǎn)過程污染嚴(yán)重,。

全國惟一專門從事林業(yè)生物質(zhì)資源化學(xué)加工與利用的中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所，從上世紀(jì)90年代就開始進(jìn)行松香聚酯多元醇及硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的研究,。他們通過對(duì)松香聚酯多元醇及泡沫塑料的生產(chǎn)工藝,、產(chǎn)品性能和聚氨酯配伍性能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，形成了獨(dú)特的工藝技術(shù),，2004年在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)生物柴油的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)二聚體,，提高了生物柴油的經(jīng)濟(jì)性。

由于二聚體可代替苯酐,、苯二甲酸等用作生產(chǎn)聚酯多元醇的主要原料,，因此研究人員又對(duì)二聚體的酯交換法制備聚酯多元醇進(jìn)行了系統(tǒng)研究，建起年產(chǎn)500噸油脂基聚酯多元醇中試生產(chǎn)線。據(jù)介紹,，以天然油脂生產(chǎn)的聚氨酯產(chǎn)品性能指標(biāo)已達(dá)到石化產(chǎn)品水平,。

產(chǎn)業(yè)示范正在進(jìn)行

在此基礎(chǔ)上，林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所和江蘇力強(qiáng)化工有限公司共同承擔(dān)了國家發(fā)改委2007年度國家重大產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目——建立年產(chǎn)5萬噸松脂和油脂基聚酯多元醇連續(xù)化生產(chǎn)示范線,?？蒲腥藛T通過技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)設(shè)計(jì)出具有特殊結(jié)構(gòu)的管道反應(yīng)器,，使油脂產(chǎn)品二聚化,、酯交換等反應(yīng)原料能夠迅速進(jìn)行混合、分散,，提高了反應(yīng)物的反應(yīng)速度,，節(jié)約了能耗，示范裝置實(shí)現(xiàn)了油脂基聚酯多元醇的連續(xù)化生產(chǎn),。他們自主研發(fā)的綠色催化劑,，加快了油脂產(chǎn)品二聚化、酯交換和松香雙烯加成,、脫水酯化等的反應(yīng)速率,，提高了操作安全性，減少了由催化劑帶來的環(huán)境污染,。

在該項(xiàng)目的實(shí)施過程中,，科研人員還攻克了聚酯組合料“存放穩(wěn)定性差”這一致命缺點(diǎn)。研究人員通過調(diào)整松香聚酯分子的非極性和極性部分的比例,，使松香聚酯多元醇與聚氨酯其他組分間具有良好的混溶性,，所配制的組合料可長時(shí)間穩(wěn)定存放。

據(jù)周永紅介紹,，該項(xiàng)目的最終目標(biāo)是：建立油脂聚酯多元醇連續(xù)化高效生產(chǎn)裝置,，使產(chǎn)品性能達(dá)到石化路線水平，且成本低于石化路線,，并形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),。按照項(xiàng)目計(jì)劃要求，年產(chǎn)5萬噸松脂和油脂基聚酯多元醇裝置將于年內(nèi)投產(chǎn),。