涂料用生物基树脂
生物树脂部分或完全基于源自生物来源的单体。这些树脂具有绿色吸引力，因为它们用植物替代品替代了石化成分。在涂料中使用生物基原材料并不是最近的发展。它们的使用实际上早于石化产品的使用。
用于可持续涂料的生物基树脂
为什么市场倾向于生物基材料？气温上升和海冰数字下降现在为全球变暖提供了无可辩驳的证据。有记录以来最热的十年中有七个发生在过去十年（2009-2018 年）。北极海冰面积在 2019 年 4 月、5 月、7 月和 8 月创下历史新低。因此，消费者和生产者表示需要加快迈向更绿色的全球经济。对可持续系统的更大需求和日益增加的碳足迹敏感性正日益使消费者和制造商从基于化石燃料的成分转向可持续解决方案。涂料行业正在经历同样的总体转型。
什么是生物树脂？
寻找更环保的选择促使制造商仔细检查他们的配方。涂料配方由几种主要成分组成（取决于应用）：
行业专家普遍认为树脂最有可能被生物基解决方案替代。生物树脂部分或完全基于源自生物来源的单体。这些树脂具有绿色吸引力，因为它们用植物替代品替代了石化成分。用于生产生物树脂的最常见植物来源是来自生物柴油精炼的玉米和大豆副产品。其他来源包括马铃薯、甘蔗、甜菜、蓖麻豆、木质纤维素、腰果壳、藻类和乳清。在涂料中使用生物基原材料并不是最近的发展。它们的使用实际上早于石化产品的使用。然而，今天生产的大部分油漆和清漆都是基于化石原料。这种情况现在即将改变。生物树脂，仅仅在几年前还是个新奇事物，现在正迅速进入主流。
生物基树脂在涂料行业中的重要性正在迅速提高
欧洲涂料杂志(EC) 于 2019年对涂料行业的 160 名专家进行了调查。该研究揭示了向生物基树脂过渡的有趣趋势。
结果表明，生物基原材料在涂料市场中的重要性日益提高。大约 77% 的受访者认为，与五年前相比，生物基涂料现在对他们的业务更加重要。
生物树脂 来源：欧洲涂料杂志
哪些因素在推动变革？
消费者需求
涂料制造商、原材料生产商和分销商都同意，企业对消费者 (B2C) 市场的最终用户需求预计将超过企业对企业 (B2B) 市场对生物基涂料的推动.
这意味着消费者对更环保产品的需求预计将推动制造商采用更环保的成分。根据宜家 2018 年气候行动研究报告，近 90% 的人表示他们愿意改变自己的行为来帮助应对气候变化。
客户需求 来源：欧洲涂料杂志
环境法规
欧共体调查还显示，环境法规是这一转变的第二重要驱动因素。环境和安全法规在全球范围内变得越来越严格。因此，涂料制造商必须仔细规划他们向更环保、更安全的产品迈进。空气污染现在是世界上对公众健康的主要环境威胁。它每年导致全球约 700 万人死亡。根据 2014 年健康指标和评估研究所的估计，因环境相关的死亡和残疾而损失的所有生命年中有三分之二可归因于空气污染物。在中国和印度等快速工业化的国家，空气污染问题更为严重。为了解决这些问题，世界各国政府都在设定排放和挥发性有机化合物(VOC)的上限。
环境规管 来源：欧洲涂料杂志
在欧盟指令2004/42 / EC规定的油漆挥发性有机物的最大允许含量，清漆和汽车漆产品。吸入 VOC 会导致多种健康问题，包括呼吸道刺激、恶心、头痛，并可能对肾脏、肝脏或神经系统造成损害。美国环境保护署 (EPA) 还强制规定了多种消费品的 VOC 限值。美国的几个州起草了比 EPA 更严格的 VOC 含量限制。
健康问题
消费者对低排放涂料的偏好不仅源于对地球的担忧，还源于对自身健康的担忧。人们希望在屋外和屋内呼吸更清洁、更健康的空气。消费者越来越关注室内涂料可能释放到家中的有害物质。这些物质可能会被吸入呼吸道，随着时间的推移可能会导致健康状况恶化。根据代表 DSM 的 2019 年 USP 市场研究的结果，消费者在粉刷室内特别是儿童房时担心有害排放。消费者和油漆工一致认为，人身安全是近期墙面漆中最具吸引力的创新。
健康问题
消费者在粉刷室内尤其是儿童房时担心有害排放。
与消费者一样，油漆工也越来越倾向于使用不含毒素并降低健康风险的墙面漆。越来越多的油漆工报告说，客户要求他们在工作中使用环保油漆产品。欧洲的大多数油漆工都承认，他们在购买油漆产品时会注意生态标签。整个欧洲对无溶剂涂料产品的偏好也在增长。越来越多的房主要求他们的油漆工使用无溶剂油漆产品。油漆工本身也对无溶剂产品表现出更大的偏好。
迈向可持续涂料技术
无论是溶剂型还是水性，当今大多数涂料主要由化石资源制成。水性涂料已经代表了朝着正确方向迈出的一步，因为它们用水代替了溶剂含量，从而减少了涂料的化石基含量。通过用生物基树脂替代石化树脂，用生物基粘合剂配制涂料进一步降低了涂料的化石含量。
可以使用称为碳测年的方法确定材料的生物基含量。该方法测量并比较材料中碳 14 (C14) 与碳 12 (C12) 的比率。与从煤和石油等化石来源获得的材料相比，源自近期生物物质的材料具有更高的 C14 与 C12 比率。使用这些生物基树脂可以帮助涂料制造商减少碳足迹。
制造商一直在寻找更具成本效益的方法，将生物产品转化为制造树脂所需的单体。为了促进向更可持续的产品过渡，树脂制造商提供生物基树脂作为目前使用的石油基产品的直接替代品。通常，这些生物树脂经过精心设计，因此它们几乎不需要或无需调整产品配方，并提供可比的性能。然而，更复杂的生物基树脂受益于新型（生物）化学和单体，这可能需要额外的配方工作，但带来新产品特性的回报，这可能为新市场和应用打开大门。
生物树脂的性能
对生物基材料的日益重视源于希望减少其生态足迹的负责任的制造商，以及要求成品中生物基含量最低的法规。制造商还希望从政府对可再生资源使用的激励措施中受益。此外，生物基材料提供一致的可用性，并且不会表现出与石油及其衍生物相同的价格波动。这些激励措施正在说服涂料制造商寻求能够达到或超过传统涂料技术性能的生物基替代品。
醇酸树脂是涂料行业中使用的最古老的生物基树脂。然而，醇酸树脂的溶剂型配方会导致产品中高化石基 VOC 含量。更严格的空气污染法规和日益增长的健康危害意识要求使用 VOC 含量较低的替代品。基于醇酸树脂的涂料会随着时间的推移而变黄。该问题在固体含量较高的涂料中更为复杂，并严重影响白色、浅色和清漆的外观。水性丙烯酸涂料可降低 VOC 含量且不黄变。然而，丙烯酸水性涂料的大部分树脂成分来自石油基来源。