生物基技术在防水材料中的应用

使用生物材料作为原材料并不是新兴概念，化工和材料行业长期以来都在使用生物或农产品为原材料进行生产。随着上世纪初合成树脂和化学品的出现，基于生物原材料的化学品和材料的地位逐渐下降。

建筑行业也较为类似，曾经也使用了很多的生物材料。但建筑行业对于材料性能有非常高的要求，较差的性能在很大程度上制约了生物基材料在建筑行业的进一步发展。过去几年，生物基材料在技术上取得了相当大的成果，这使得产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业的份额。

生物基材料的出现给涂料行业带来了新的发展方向。与传统的石油基材料相比，生物基材料主要来源于植物，减少了二氧化碳的排放以及对石油的依赖，同时它的生产过程更加绿色，符合人们对于环保和可持续发展的追求。

目前生物基建筑材料市场比较火热的是内墙建筑涂料，已上市的产品有：

1）PPG与帝斯曼合作推出了Sigma Air Pure可降解生物基内墙涂料，此产品是基于帝斯曼的Decovery生物基技术配制而成。

2）多乐士推出了森呼吸天然植本漆，并获得了美国农业部Biobased生物基认证。

3）立邦推出了原生植萃漆，基于巴斯夫“生物质平衡方案“，将原生植萃漆生产过程中所使用的石油资源100%替换为棕榈、来自北欧森林的植物性可再生资源，并且保持涂料性能不变，获得了TÜV南德意志集团（TÜV SÜD）中国第一张可再生资源认证证书，同时具备立邦独有的空气卫士技术，并且达到了I级抗菌，有效抗菌率达99.9%等多重功效。

4）巴德士推出了植本水漆，基于与杜邦（DuPont）等化工巨头合作的生物基技术，原料萃取于玉米，木薯，大豆等食用农作物，取代乳液中部分石油及煤炭化工衍生物，设计研发而成的高科技内墙水漆产品，具有四大核心科技：生物基技术+分解甲醛+抗菌科技+炫彩技术。目前已通过了中国环境标志产品认证、法国VOC检测A+认证及美国UL认证。

5）晨阳水漆发布了植物儿童水漆，基于帝斯曼Decovery® SP-8407 生物基树脂技术，双方突破了植物基原料技术与晨阳水漆净味、抗污等多项核心技术的兼容问题，并通过了美国农业部生物基认证，同时获得了法国室内空气环境检测A+级认证。

以上简单列举了目前市场上比较火爆的几款生物基内墙涂料，可以看出，各涂料厂家能够研发出生物基涂料，离不开各乳液供应商生物基技术的大力支持，基本上可以说是供应商生物基乳液技术与涂料生产技术的叠加；而对于防水材料来说，引进生物基技术，也只能是从原材料供应商的技术支持入手。

市场上广泛应用的防水材料大概分为三种：沥青基防水卷材，高分子基防水卷材和防水涂料。从三种材料的配方构成来看，沥青基卷材引入生物基技术，需要有生物基沥青和生物基沥青改性剂供应商的支持；高分子基防水卷材引入生物基技术也是需要树脂供应商的生物基产品；而防水涂料和建筑涂料类似，基本上都是乳液和液体树脂供应商技术的生物基化，同时对于生物基原材料的性能要求也和建筑涂料不同，更加注重相关原材料的耐久性和防水性能。

常规的改性沥青基防水卷材通常采用SBS聚合物对沥青进行改性，以提高耐高低温以及耐老化性能。聚合技术的最新进展表明，目前已经能够合成由苯乙烯和大豆豆油提取物组成的弹性体嵌段共聚物，其中SBS聚合物中的“B”块被从大豆油中提取的聚合甘油三酯所取代。这些新品种的生物聚合物相对于以丁二烯为基础的苯乙烯嵌段共聚物具有较好的弹性性能。

而生物基沥青目前也有成熟的产品上市。所谓生物沥青是一种由非石油类可再生资源制成的沥青替代品。这些替代品来源包括糖、糖浆和大米、玉米和马铃薯淀粉、天然树木和树胶树脂、天然胶乳橡胶和植物油、木质素、纤维素、棕榈油废料、椰子废料、菜籽油废物等等。目前生物基沥青已经在道路上得到了大量的应用。

国内目前还未报道有市场化的生物基防水材料，而国外相关的产品已经上市并经过了市场的检验，接下来我们盘点相关的国外防水材料的生物基技术，希望对国内厂家有所启发。

01 生物基改性沥青卷材

Derbipure是一种由植物油和树脂制造而成的无沥青防水卷材，表面涂有白色丙烯酸反光涂层，其设计寿命和质量标准与传统改性沥青防水卷材相同。Derbipure防水卷材的特点是，它具有与改性沥青防水卷材相同的性能，但含有一种可再生的沥青替代品，而这种沥青替代品是从废弃木材工业中提取的树脂和植物油为原材料开发出来的。除此之外，在膜表面上的白色丙烯酸面漆具有很高的太阳反射指数（100），这在炎热的夏天可以大幅度降低屋顶的表面温度。此技术是该公司的专利技术，在不远的将来，该公司将会开发更多的生物基产品来替代石油沥青。

02 生物基高分子防水卷材

索普瑞玛的MAMMOUTH® NEO Base是一种热塑性聚氨酯（TPU）底部自粘卷材，用于多层复合防水系统。MAMMOUTH® NEO Base产品由专利配方技术的生物基热塑性聚氨酯（TPU）复合高粘接性的自粘胶层组成，同时由玻璃纤维网格布进行增强。顶部表面有聚烯烃燃烧薄膜，从而使焊接性能最优化；底部覆盖有聚烯烃隔离膜，施工时撕掉即可。MAMMOUTH® NEO Cap一种热塑性聚氨酯（TPU）面层自粘卷材，用于多层复合防水系统。MAMMOUTH® NEO Cap产品由专利配方技术的生物基热塑性聚氨酯（TPU）组成，同时由坚韧且尺寸稳定的无纺布进行增强，顶部覆盖黑色的矿物骨料，底部覆盖有聚烯烃燃烧薄膜，从而使焊接性能最优化。

03 生物基防水涂料

1）AlphaGuard™ BIO Base Coat

一种高性能、双组分、生物基、聚氨酯屋面涂料，可用于各种项目，包括屋面维修、新建设施防水以及屋顶花园阻根系统。具有70%的生物基成分，目前已经已获得美国农业部的生物优先认证。

2）AlphaGuard™ BIO Top Coat

一种高性能、双组分、生物基、聚氨酯屋面涂料，可用于各种项目，包括屋面维修、新建设施防水以及屋顶花园阻根系统，用作AlphaGuard™ BIO Base Coat

面层和增强层。AlphaGuard™ BIO Top Coat有高反射的白色型，或以下颜色：米色、浅/中/深灰色以及黄色。具有60%的生物基成分，目前已经已获得美国农业部的生物优先认证。

3）Roof Maxx

Roof Maxx是一项创新性技术，为屋顶瓦的维护提供了一个价格合理的解决方案。通过喷涂施工的方法，使屋面瓦增加获得数年的使用寿命，可恢复屋面瓦的柔韧性和防水性能，同时可以使冰雹破坏减少约24%，而且不会增加火灾风险或火焰蔓延。这是一个安全的纯天然食品级产品，对人体、动物，财产和环境是100%安全的。 

除了以上所列防水材料和厂家之外，也有大量的国内外研究机构以及原材料供应商在研究生物基技术以及生物基技术在防水材料中的应用，相信不久的将来，生物基技术以及相应的产品一定会像石油化工产品一样，遍地开花。