摘要:FDCA(呋喃二甲酸,Furandicarboxylic Acid)是一种原料,其商业应用包括表面活性剂、环氧树脂和下一代聚合物 PEF(聚呋喃酸乙二醇酯)。由5-HMF制成的呋喃基单体是新型高性能生物聚合物(如聚酯、聚氨酯和聚酰胺)的关键成分。呋喃二甲酸 (
FDCA(呋喃二甲酸,Furandicarboxylic Acid)是一种原料,其商业应用包括表面活性剂、环氧树脂和下一代聚合物 PEF(聚呋喃酸乙二醇酯)。由5-HMF制成的呋喃基单体是新型高性能生物聚合物(如聚酯、聚氨酯和聚酰胺)的关键成分。呋喃二甲酸 (FDCA) 及其二甲酯 (FDME) 是两种很有前途的单体,可加工成聚呋喃酸乙酯 (PEF) 和其他聚酯或聚碳酸酯。
据QYResearch调研团队最新报告“全球生物质呋喃二甲酸(FDCA)市场报告2025-2031”显示,预计2031年全球生物质呋喃二甲酸(FDCA)市场规模将达到15.2亿美元,未来几年年复合增长率CAGR为12.6%。
图00001. 生物质呋喃二甲酸(FDCA),全球市场总体规模
图00002. 全球生物质呋喃二甲酸(FDCA)市场前10强生产商排名及市场占有率(基于2024年调研数据;目前最新数据以本公司最新调研数据为准)
根据QYResearch头部企业研究中心调研,全球范围内生物质呋喃二甲酸(FDCA)生产商主要包括中科国生、Avantium、合肥利夫生物、浙江糖能科技、濮阳拜奥迈斯、Stora Enso、Novamont、Origin Materials、江苏赛瑞克、AVA Biochem等。2024年,全球前十强厂商占有大约99.0%的市场份额。
图00003. 生物质呋喃二甲酸(FDCA),全球市场规模,按产品类型细分,5-HM处于主导地位
就产品类型而言,目前5-HMF是最主要的细分产品,占据大约99.1%的份额。
图00004. 生物质呋喃二甲酸(FDCA),全球市场规模,按应用细分,PEF是最大的下游市场,占有91.7%份额
就产品应用而言,目前PEF是最主要的需求来源,占据大约91.7%的份额。
主要驱动因素:
与PET相比,呋喃聚合物如聚呋喃酸乙酯(PEF)具有更好的阻气性能。它们可以通过阻止氧气和二氧化碳进入来更长时间地保持苏打水的嘶嘶声。根据Corbion的说法,这可以将保质期延长一倍。由于避免食物浪费是支持塑料包装的最大论据,因此提高保存食物的能力将增加塑料的绿色街头信誉。
FDCA可以转化为用于工程塑料和纤维的聚酰胺;用于泡沫、涂料和粘合剂的聚氨酯;用于个人护理产品和润滑剂的酯类。鉴于其强大的阻隔性能,呋喃聚合物可能会从玻璃和铝中抢走市场份额;一个经常提到的例子是啤酒瓶。
石化产品带来温室气体排放量高及回收率低等问题,催生各地政府对“减碳”政策的日益重视。生物基产品由于选用天然产品来源,符合各地政府的环保预期,受到当地政府政策的支持。
主要阻碍因素:
PEF和其他呋喃塑料面临着与生物基 PET 相同的障碍,甚至更多。将这两种树脂商业化需要大规模扩大新的原材料供应链并降低成本以与传统塑料竞争。此外,PEF不是PET的直接替代品。为了充分发挥呋喃性能的价值,需要重新设计瓶子和其他包装。按重量计算,由FDCA生产的生物基呋喃聚合物的成本是石油衍生竞争产品的两到四倍。
行业发展趋势:
早在2004年,美国能源部从300多种源于生物质的化合物出发,筛选出了最具有代表性的12种生物基平台化合物,其中2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是芳族生物基平台化学品的代表,被认为是石油衍生物对苯二甲酸的最合适的替代物。目前FDCA主要由5-羟甲基糠醛(HMF)氧化得到,而HMF则主要通过葡萄糖和淀粉水解、脱水制备。这就使得全球粮食危机加剧,限制了FDCA的获得。
与HMF不同的是,目前工业上利用玉米芯、麦麸和锯末等富含的多聚戊糖生产糠醛,不与人类食物供应形成竞争。在酸性条件下,将多聚戊糖水解为单糖,然后脱水即可获得糠醛。因此,使用糠醛与CO发生羰化反应合成FDCA这一路线,无论从原料成本还是反应难度方面都比使用HMF通过氧化反应制备FDCA的路线更具竞争性。
FDCA作为对苯二甲酸的替代品具有巨大的潜力,它的下游产品聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相比,不仅可持续性和再生性强,在性能上如耐热性、力学强度、气体阻隔性处于明显的优势。
呋喃二甲酸作为5-羟甲基糠醛氧化衍生的关键平台化合物,被认为是石油基对苯二甲酸的可再生绿色替代品,此外,呋喃二甲酸还可替代间苯二甲酸、丁二酸、双酚A等应用于聚酯、聚酰胺、环氧树脂等生物基聚合物的制备。
来源:可爱无尾熊
