A la indústria del poliuretà (PU), Stannous Octoate (SN (OCT) ₂) s’utilitza àmpliament a causa de la seva alta activitat catalítica i de baixes característiques de dosi, però la seva toxicitat i riscos ambientals han impulsat la indústria a buscar alternatives més respectuoses amb el medi ambient. A continuació, es mostren les principals alternatives respectuoses amb el medi ambient i les seves perspectives tècniques i les seves perspectives d’aplicació:
1. Catalitzadors de metalls de Wuxi
1) catalitzadors de bismut orgànic
El bismut orgànic (com el bismut isooctanoat) és una de les direccions importants per substituir Octoate Stannous. L’element bismut té una baixa toxicitat i els seus compostos mostren una activitat catalítica similar a la de la llauna orgànica en els camps de cuir sintètic de poliuretà, adhesius, elastòmers, etc. Tot i això, els catalitzadors de bismut orgànics tenen problemes com ara l’efecte post-recurrent i menys esfondrament, i la gap de rendiment s’ha de fer mitjançant l’optimització de fórmules. Per exemple, el bismuth isooctanoate (CAS 67874-71-9) s'ha utilitzat gradualment en escumes i recobriments de poliuretà.
(2) catalitzadors basats en zinc
Els catalitzadors basats en zinc (com els quelats de guanidina de zinc) han funcionat bé en el camp dels polièsters biodegradables. El catalitzador de zinc de la donant de Nitrogen-nitrogen Guanidine desenvolupat per l’equip alemany de Sonja Herres-Pawlis té una taxa de reacció deu vegades la de l’octoat stannous, no és tòxic i és resistent a l’aigua i l’oxigen. L’àcid polilàctic resultant té una cristalinitat més elevada (60% vs 47%) i una millor estabilitat de degradació. Tot i que actualment aquesta tecnologia s’utilitza principalment per a materials biodegradables, la seva alta eficiència i protecció ambiental proporciona noves idees per al desenvolupament de catalitzadors de poliuretà.
2. Catalitzadors de llauna respectuosos amb el medi ambient
(1) Octanoat Stannous (T9001)
Com a substitut directe, Stannous Octanoate T9001 no conté Octanoate Stannous i es fa publicitat com un catalitzador de llauna respectuós amb el medi ambient adequat per a la producció d’escumes de poliuretà toves i rígides. La seva dosi cal augmentar un 30%, però les seves propietats físiques són similars a les de T -9, i els riscos per a la salut es poden reduir mitjançant un emmagatzematge segellat i un ús ventilat.
(2) compostos d'organotina millorats
La toxicitat ambiental de l’organotina tradicional es pot reduir mitjançant l’optimització estructural (com ara escurçar la cadena alquil o introduir un grup degradable). Per exemple, el catalitzador T900 desenvolupat per Guizhou Mingde New Materials té un rendiment d’escuma comparable al de l’octubre estrofat i té substàncies nocives menys residuals, que ha demostrat el seu potencial d’aplicació.
3. Catalitzadors basats en bio
Tot i que els catalitzadors basats en bio basats en extractes de plantes o recursos renovables són actualment costosos i tenen un rang d’aplicacions limitat, la seva amabilitat ambiental s’ajusta a la tendència del desenvolupament sostenible. Per exemple, alguns catalitzadors amins basats en bio funcionen bé en formulacions de poliuretà de baix VOC (compostos orgànics volàtils), especialment per a camps sensibles a l’olor com ara interiors d’automòbils.
4. Tecnologia catalítica composta i sinèrgica
En compondre diferents catalitzadors (com ara una combinació d’amines i catalitzadors metàl·lics), es millora l’eficiència global i es redueix la quantitat d’un únic catalitzador. Per exemple, el catalitzador de poliuretà A33 (solució de trietilendiamina) s’utilitza sovint en combinació amb Octoate Stannous, mentre que catalitzadors amins de baix olla (com la sèrie ECOADD) poden substituir parcialment les formulacions tradicionals per reduir la toxicitat i les emissions de VOC.
5. Política i unitat de mercat
Les restriccions als catalitzadors que contenen estany en el Reglament de la UE han promogut el desenvolupament d’alternatives. La quota de mercat de catalitzadors de Wuxi com el zinc i el bismut i els productes basats en bio als camps d’escuma i elastòmers suaus s’ha ampliat gradualment, especialment en aplicacions de gamma alta (com ara automòbils i construcció).
Reptes i perspectives
Tot i que la tecnologia d’alternatives respectuoses amb el medi ambient ha avançat significativament, encara s’han de resoldre els problemes següents:
-Balanç de costos i rendiment: algunes alternatives (com ara basades en zinc i basades en bio) tenen costos inicials elevats i cal reduir-les a través de la producció a gran escala.
- Adaptació del procés: els clients han d’ajustar les fórmules i processos de producció existents i el cicle de verificació és llarg.
- Unificació estàndard: la indústria ha d’establir un sistema d’avaluació per a catalitzadors respectuosos amb el medi ambient i accelerar la promoció de la tecnologia.
Les alternatives respectuoses amb el medi ambient a Stannous Octoate han format un camí diversificat, incloent catalitzadors de metalls Wuxi, llauna orgànica millorada, catalitzadors basats en bio i tecnologia de compostos. En el futur, amb la promoció de polítiques i els avenços tecnològics, es preveu que el zinc, els catalitzadors basats en Bismuth i els productes basats en bio dominin el mercat i ajudin la indústria poliuretà a aconseguir una transformació verda. Les empreses han de combinar escenaris específics d'aplicacions per seleccionar alternatives de concordança de rendiment i controlables en costos, alhora que es fixen en les tendències de la iteració tecnològica i de la política.