生物基聚酰胺固化劑是以可再生生物質(zhì)資源（如蓖麻油、大豆油、松香、木質(zhì)素等）為原料，經(jīng)化學改性合成的聚酰胺類環(huán)氧樹脂固化劑，用于替代傳統(tǒng)石油基聚酰胺產(chǎn)品。 其在環(huán)氧AB膠中可作為B組分（固化劑），與環(huán)氧樹脂（A組分）反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，賦予膠體優(yōu)異的柔韌性、附著力和耐化學性。與傳統(tǒng)固化劑相比，生物基聚酰胺固化劑碳足跡降低30%~60%，VOC含量更低，且部分產(chǎn)品具備可生物降解潛力，符合全球“雙碳”戰(zhàn)略與綠色制造趨勢。目前，該材料已在環(huán)保型滴膠、電子封裝膠、工業(yè)結(jié)構(gòu)膠等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)初步應(yīng)用，并有望成為未來高性能環(huán)氧AB膠的核心組分。
威凱科技將從定義與技術(shù)原理、核心性能優(yōu)勢、在環(huán)氧AB膠中的具體應(yīng)用場景、典型解決方案、市場現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)、選型建議六大維度，系統(tǒng)解析生物基聚酰胺固化劑如何賦能環(huán)氧AB膠綠色轉(zhuǎn)型，為材料工程師、膠粘劑廠商及終端用戶提供可落地的技術(shù)參考。
一、什么是生物基聚酰胺固化劑？——技術(shù)原理與原料來源
生物基聚酰胺固化劑是通過將天然油脂中的不飽和脂肪酸（如蓖麻油酸、油酸）與多元胺（如乙二胺、二乙烯三胺）進行酰胺化反應(yīng)，生成長鏈聚酰胺分子。其分子結(jié)構(gòu)中含有大量仲胺基（—NH—）和酰胺鍵（—CONH—），可與環(huán)氧基團發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)，實現(xiàn)固化。
主要原料來源：
蓖麻油：含90%以上蓖麻油酸，是目前最成熟的生物基原料；
大豆油/菜籽油：經(jīng)環(huán)氧化、胺化改性后用于合成；
松香：提供剛性骨架，提升耐熱性；
木質(zhì)素衍生物：用于增強交聯(lián)密度（尚處研發(fā)階段）。
? 生物基含量認證：
通過ASTM D6866或ISO 16620標準檢測，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品生物基碳含量可達40%~70%。
二、核心性能優(yōu)勢：為何值得在環(huán)氧AB膠中推廣？
| 性能指標 | 傳統(tǒng)石油基聚酰胺 | 生物基聚酰胺 | 優(yōu)勢體現(xiàn) |
|---|---|---|---|
| 生物基含量 | 0% | 40%~70% | 顯著降低碳足跡 |
| VOC含量 | 中高（含溶劑型） | 低（多為無溶劑型） | 更環(huán)保，符合GB/T 38597-2020 |
| 柔韌性 | 良好 | 優(yōu)異（長脂肪鏈增塑效應(yīng)） | 抗沖擊、抗開裂 |
| 附著力 | 強 | 更強（極性基團豐富） | 適用于金屬、木材、復合材料 |
| 固化速度 | 中等 | 可調(diào)（通過胺值設(shè)計） | 適配不同工藝需求 |
| 耐黃變性 | 一般 | 優(yōu)（無芳香結(jié)構(gòu)） | 適用于透明滴膠 |
?? 環(huán)保價值：
每噸生物基聚酰胺可減少約1.8噸CO?排放，助力企業(yè)實現(xiàn)ESG目標。
三、在環(huán)氧AB膠中的五大應(yīng)用場景與解決方案
1. 環(huán)保型水晶滴膠（DIY/工藝品）
痛點：傳統(tǒng)滴膠黃變快、氣味大，消費者對“無毒透明”需求強烈。
解決方案：
采用高透光生物基聚酰胺固化劑（如基于蓖麻油的低色度型號），搭配無溶劑環(huán)氧樹脂，制得AB膠固化后無黃變、無刺激性氣味，通過RoHS、REACH認證。代表產(chǎn)品：某品牌“植物源水晶膠”，生物基含量≥50%，適用于兒童手工、食品接觸裝飾。
2. 電子元器件封裝膠
痛點：需兼顧絕緣性、柔韌性與低應(yīng)力，避免芯片開裂。
解決方案：
利用生物基聚酰胺的長鏈柔性結(jié)構(gòu)，降低固化收縮率，減少內(nèi)應(yīng)力。同時其低離子雜質(zhì)含量保障電氣性能。技術(shù)參數(shù)：體積電阻率＞1×101? Ω·cm，熱膨脹系數(shù)匹配硅芯片。
3. 工業(yè)結(jié)構(gòu)膠（金屬/復合材料粘接）
痛點：傳統(tǒng)膠在低溫或濕熱環(huán)境下易脫粘。
解決方案：
生物基聚酰胺含更多極性基團，提升對鋁、碳纖維等基材的濕態(tài)附著力。某風電葉片廠商已采用該膠替代石油基產(chǎn)品，耐濕熱老化性能提升20%。
4. 地坪與涂料用環(huán)氧AB膠
痛點：施工VOC超標，環(huán)保法規(guī)趨嚴。
解決方案：
開發(fā)100%固含量生物基聚酰胺固化劑，用于無溶劑環(huán)氧地坪，VOC＜50g/L，滿足GB/T 22374-2023環(huán)保標準。
5. 可降解臨時粘接膠
創(chuàng)新方向：
利用部分生物基聚酰胺的可控水解性，開發(fā)用于電子組裝、醫(yī)療器件的臨時固定膠，使用后可溫和條件去除，減少廢棄物。
四、典型產(chǎn)品解決方案案例
案例1：某DIY品牌“綠色滴膠”升級
原配方：石油基聚酰胺 + 雙酚A環(huán)氧樹脂
問題：6個月后明顯黃變，客戶投訴率高
新方案：蓖麻油基聚酰胺（生物基含量60%）+ 氫化雙酚A環(huán)氧
效果：QUV老化500小時Δb＜2.0，氣味降低80%，獲GREENGUARD Gold認證
案例2：新能源汽車電池結(jié)構(gòu)膠
需求：高韌性、耐振動、低VOC
方案：松香改性生物基聚酰胺 + 多官能環(huán)氧
結(jié)果：剝離強度提升15%，VOC排放下降60%，通過主機廠綠色材料審核
五、市場現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
當前格局：
國際巨頭：巴斯夫（BASF）、贏創(chuàng)（Evonik）、科思創(chuàng)（Covestro）已推出生物基固化劑系列；
國內(nèi)進展：萬華化學、神劍股份、嘉寶莉等企業(yè)布局中試線，但高端產(chǎn)品仍依賴進口；
成本：生物基聚酰胺價格約為石油基的1.3~1.8倍，但隨規(guī)?；型陆怠?/p>
主要挑戰(zhàn)：
原料供應(yīng)穩(wěn)定性：蓖麻油受氣候與種植面積限制；
性能一致性：天然油脂批次波動影響固化劑胺值；
標準缺失：國內(nèi)尚無生物基環(huán)氧固化劑專用標準；
用戶認知不足：誤認為“生物基=性能差”。
六、選型與應(yīng)用建議
1. 明確需求優(yōu)先級
重環(huán)保：選高生物基含量（≥50%）、通過碳足跡認證產(chǎn)品；
重性能：關(guān)注胺值、粘度、適用期等參數(shù)，不盲目追求生物基比例。
2. 配方適配性測試
生物基聚酰胺粘度通常較高，需調(diào)整A/B配比；
建議先做小樣測試：固化時間、硬度、黃變、附著力。
3. 供應(yīng)鏈驗證
要求供應(yīng)商提供：
ASTM D6866生物基含量報告
MSDS/TDS技術(shù)文件
穩(wěn)定供貨能力證明
4. 關(guān)注政策紅利
符合《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《綠色產(chǎn)品認證目錄》的材料可享稅收優(yōu)惠或綠色采購優(yōu)先權(quán)。
七、結(jié)語
生物基聚酰胺固化劑不僅是環(huán)氧AB膠“減碳”的技術(shù)路徑，更是實現(xiàn)高性能與可持續(xù)性統(tǒng)一的戰(zhàn)略選擇。隨著原料技術(shù)突破、成本下降與標準完善，其在滴膠、電子膠、結(jié)構(gòu)膠、地坪等領(lǐng)域的滲透率將持續(xù)提升。
對膠粘劑制造商而言，提前布局生物基配方，既是應(yīng)對環(huán)保法規(guī)的必要舉措，更是打造差異化產(chǎn)品、搶占高端市場的關(guān)鍵機遇。
未來已來——綠色環(huán)氧AB膠，從一滴生物基固化劑開始。
