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(xué)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(xué)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(shì)。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(lái)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(shì)、在環(huán)氧AB膠中的具體應(yīng)用場(chǎng)景、典型解決方案、市場(chǎng)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(lái)源
生物基聚酰胺固化劑是通過(guò)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(jìn)行酰胺化反應(yīng)，生成長(zhǎng)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(tuán)發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)固化。
主要原料來(lái)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(qiáng)交聯(lián)密度（尚處研發(fā)階段）。
? 生物基含量認(rèn)證：
通過(guò)ASTM D6866或ISO 16620標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品生物基碳含量可達(dá)40%~70%。
二、核心性能優(yōu)勢(shì)：為何值得在環(huán)氧AB膠中推廣？
| 性能指標(biāo) | 傳統(tǒng)石油基聚酰胺 | 生物基聚酰胺 | 優(yōu)勢(shì)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(wú)溶劑型） | 更環(huán)保，符合GB/T 38597-2020 |
| 柔韌性 | 良好 | 優(yōu)異（長(zhǎng)脂肪鏈增塑效應(yīng)） | 抗沖擊、抗開裂 |
| 附著力 | 強(qiáng) | 更強(qiáng)（極性基團(tuán)豐富） | 適用于金屬、木材、復(fù)合材料 |
| 固化速度 | 中等 | 可調(diào)（通過(guò)胺值設(shè)計(jì)） | 適配不同工藝需求 |
| 耐黃變性 | 一般 | 優(yōu)（無(wú)芳香結(jié)構(gòu)） | 適用于透明滴膠 |
?? 環(huán)保價(jià)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(shí)現(xiàn)ESG目標(biāo)。
三、在環(huán)氧AB膠中的五大應(yīng)用場(chǎng)景與解決方案
1. 環(huán)保型水晶滴膠（DIY/工藝品）
痛點(diǎn)：傳統(tǒng)滴膠黃變快、氣味大，消費(fèi)者對(duì)“無(wú)毒透明”需求強(qiáng)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(hào)），搭配無(wú)溶劑環(huán)氧樹脂，制得AB膠固化后無(wú)黃變、無(wú)刺激性氣味，通過(guò)RoHS、REACH認(rèn)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(diǎn)：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(zhǎng)鏈柔性結(jié)構(gòu)，降低固化收縮率，減少內(nèi)應(yīng)力。同時(shí)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(fù)合材料粘接）
痛點(diǎn)：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(tuán)，提升對(duì)鋁、碳纖維等基材的濕態(tài)附著力。某風(fēng)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(diǎn)：施工VOC超標(biāo)，環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)。
解決方案：
開發(fā)100%固含量生物基聚酰胺固化劑，用于無(wú)溶劑環(huán)氧地坪，VOC＜50g/L，滿足GB/T 22374-2023環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
5. 可降解臨時(shí)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(shí)固定膠，使用后可溫和條件去除，減少?gòu)U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(jí)
原配方：石油基聚酰胺 + 雙酚A環(huán)氧樹脂
問(wèn)題：6個(gè)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(shí)Δb＜2.0，氣味降低80%，獲GREENGUARD Gold認(rèn)證
案例2：新能源汽車電池結(jié)構(gòu)膠
需求：高韌性、耐振動(dòng)、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(qiáng)度提升15%，VOC排放下降60%，通過(guò)主機(jī)廠綠色材料審核
五、市場(chǎng)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
當(dāng)前格局：
國(guó)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(guó)內(nèi)進(jìn)展：萬(wàn)華化學(xué)、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(jìn)口；
成本：生物基聚酰胺價(jià)格約為石油基的1.3~1.8倍，但隨規(guī)模化有望下降。
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(dòng)影響固化劑胺值；
標(biāo)準(zhǔn)缺失：國(guó)內(nèi)尚無(wú)生物基環(huán)氧固化劑專用標(biāo)準(zhǔn)；
用戶認(rèn)知不足：誤認(rèn)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(jí)
重環(huán)保：選高生物基含量（≥50%）、通過(guò)碳足跡認(rèn)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(cè)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(cè)試：固化時(shí)間、硬度、黃變、附著力。
3. 供應(yīng)鏈驗(yàn)證
要求供應(yīng)商提供：
ASTM D6866生物基含量報(bào)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(rèn)證目錄》的材料可享稅收優(yōu)惠或綠色采購(gòu)優(yōu)先權(quán)。
七、結(jié)語(yǔ)
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(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)膠粘劑制造商而言，提前布局生物基配方，既是應(yīng)對(duì)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(chǎng)的關(guān)鍵機(jī)遇。
未來(lái)已來(lái)——綠色環(huán)氧AB膠，從一滴生物基固化劑開始。
