吉林工业职业技术学院应用化工技术毕业论文,学弟学妹们哥在帮你们

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吉林工业职业技术学院毕业论文 世界涂料的现状和发展

学生姓名:张 醒

指导老师:肖 鹏

专 业:应用化工专业

系 部:应用化工系

摘 要

涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料,广泛应用于各类建筑物、各种工业制品(如飞机、火箭、人造卫星、汽车、船舶、机械电子和轻工家电等)的装饰保护以及各类钢铁设施(如码头、海洋石油钻井平台、石油化工装备、输送管道、输变电塔和桥梁等)的防腐保护。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,涂料的应用范围不断扩大。涂料的消费水平已成为一个国家经济发展水平的重要标志之一。

本文对世界涂料工业现状及发展趋势进行了较为详细的分析,通过对国际、国内涂料工业产销分析,预测我国涂料行业在国内外市场竞争中,经过资产重组、结构调整,在质量管理、产品销售、地域分布、环保及新的经济增长点等方面的发展趋势。

关键词:涂料; 建筑物;工业制品;发展趋势

目 录

摘 要 ............................................................. I

第1章 世界涂料工业现状及发展趋势 ................................... 1 第1.1节 生产、消费现状 ........................................... 1 第1.2节 技术进展 ................................................. 1

第1.3节发展趋势 .................................................. 2

1.3.1向集团化、规模化、专业化方向发展 .......................... 2

1.3.2重视环保,发展“绿色涂料” ................................ 3

1.3.3世界工业涂料战略购并,增强实力态势 ........................ 3

第2章 我国涂料工业现状 ........................................... 20 第2.1节 生产、贸易及消费 ........................................ 20 第 2.2节 存在问题 ................................................ 22

2.2.1生产企业多,规模小,经济效益差 ........................... 22

2.2.2 原料不配套 ............................................... 22

2.2.3 重复建设严重 ............................................. 22

2.2.4 科研开发投入少 ........................................... 22

2.2.5 涂料产品标准滞后 ......................................... 23

2.2.6 三废治理没有引起足够重视 ................................. 23

第3章 我国涂料工业的发展对策 ...................................... 24 第3.1节 调整产品结构 ............................................ 24 第3.2节 提高技术装备水平 ........................................ 25 第3.3节 加强科研开发 ............................................ 25 第3.4节 环境保护并加大执法力度 .................................. 25 第3.5节 优化企业结构,加强专业化生产 ............................ 26 第3.6节 改进、完善涂料统计方法 .................................. 26 第3.7节 修订涂料产品质量标准 .................................... 26 第3.8节 继续扩大对外经济技术合作 ................................ 27

第3.9节统一税制,为企业创造 ..................................... 27

第4章 当今涂料的研究方向 ......................................... 28

第4.1节水性涂料的发展 ........................................... 29

第4.2节粉末涂料的发展 ........................................... 30

第4.3节高固体分涂料的发展 ....................................... 30 第4.4节 光固化涂料的发展 ........................................ 31

结 论 ............................................................ 32

参考文献 .......................................................... 33

致 谢 ............................................................. 34

第1章 世界涂料工业现状及发展趋势

第1.1节 生产、消费现状

世界各国按1997年涂料产量排序,美国第一,为517万t;日本第二,为208.2万t;德国第三,为198.7万t;我国第四,为165.8万t。按销售业绩排序,1999年占全球涂料业务60%的前十位涂料生产商依次为:Akzo Nobel;ICISherwin-Williams;Du Pont;PPG;BASF;关西涂料;日本涂料;Valspar;RPM。

1998年全球共约销售涂料2218万t,预计到2003年将增长到2445万t。市场容量以美洲最大,占36.7%;其次是欧洲,占29.4%;亚大地区居第三,占24.1%。就1998~2003年的年均增长率而论,亚大地区居首,为2.5%;美洲为2%;欧洲为1.5%。世界涂料市场分布及其增长情况见表2。

第1.2节 技术进展

在世纪之交,国外涂料工业正处于一个技术进步的重要时期。环保法规的强化,推动了涂料产品结构的调整:传统溶剂型涂料逐渐减少,高性能、低污染涂料快速增长;限制铅、铬、锌等重金属颜料在涂料中的应用,促进了低毒性颜料的开发;有机锡防污剂的限制使用,促进了无锡低毒长效防污涂料的开发;激烈的军备竞赛又刺激了隐形涂料等特殊性能专用产品的发展。

所谓高性能涂料,是指技术性能、使用性能和施工注能更好的涂料品种。其中包括:要求装饰性、鲜映性接近工艺品的轿车面漆;耐腐蚀性极优,具有10年以上保护期的重防腐蚀涂料;耐候性、耐久性达15年的氟碳树脂外墙涂料;电子产业、高新技术要求配套的各种涂料;塑料及橡胶制品涂料;各种功能性涂料如无锡自清洗防污涂料;防静电涂料、防火涂料、大气净化用光催化涂料、零VOC水乳胶涂料、幻觉色彩涂料;等等。

低污染涂料主要指环境适应性好的涂料,包括水性涂料,无溶剂涂料,粉未涂料,高固体分涂料,辐射固化涂料等。其中,以乳胶漆为代表的水性涂料已占涂料总量的55%,水性工业涂料已占工业涂料总量的26%,而且仍呈增长之势。为适应高性能低污染的发展方向,国外通过各种方法对树脂改性,不断推出水性树脂,氟碳树脂,硅树脂,高固体分树脂,超细无机填料,各种低毒高装饰耐候性颜料,水性涂料专用原材料等。

国外涂料生产企业不仅致力于涂料技术本身的提高,还特别重视涂料施工技

术的发展,尤其对于OEM涂料施工(在线涂料涂装)的研究投入了巨额经费,远远超过对涂料产品生产本身的投入,做到了涂料技术开发与施工技术研究的紧密结合。如日本关西涂料公司研究所,就装备有能实车涂装的电泳槽(容积20m3),可大大缩短产业研发的周期,但运行费用是很可观的。

第1.3节发展趋势

1.3.1向集团化、规模化、专业化方向发展

当今世界涂料工业发展的最显著特点,是一些世界级的大公司通过相互收购、合资合作、技术转让等方式,使涂料生产向集团化、规模化、专业化方向发展,以强化其在某一产品市场领域的竞争能力,从而达到全球化、合理化经营的目的。荷兰阿克苏公司与瑞典Nobel公司合并组建的Akzo一Nobel公司,成为世界上最大的涂料公司之一,最引人注目。阿克苏公司美国部分为集中力量发展其优势产品卷钢涂料(占世界市场的25%)和木器涂料等,将其汽车涂料业务转让给巴斯夫公司。日本涂料公司也一直想在卷钢涂料方面争取霸主地位,首先于1993年与英国Courtaulds集团以1:1股份合资建了一家卷钢涂料公司。该公司已购买了德国Mehnert&Veeck公司(其卷钢涂料占德国卷钢涂料市场的40%)和瑞典卷钢涂料生产企业InternationaI Farg公司,并正计划进入法国和西班牙市场,希望在2000年前获得整个西欧卷钢涂料市场20%的份额。1996年全球涂料行业最大的兼并举动是美国Sherwin一Williams用8.3亿美元收购了美国Thpmpson Minwax Holdings。此举扩大了其在美国和英国的市场份额。1997年该公司又一连吃进智利(建筑涂料)和巴西(工业涂料)各一家涂料企业,进一步扩大了其在南美的事业。1997年,产销均居世界之首的ICI公司收购了波多黎各的Superior Paint。PPG也不甘示弱,一连收购了BASF的罐用涂料、美国一家高尔夫用品涂料/汽车修补涂料、意大利在南美的汽车涂料、ICI公司在德国的特种涂料等业务。另外,该公司还以5.12亿美元购买了Akzo Nobel公司在美国加州的PRC Desoto国际宇航涂料厂,同时购买了中等规模的意大利Bellaria粉未涂料制造公司。1998年,产量排名世界第二的Akzo Nobel(荷兰)再创兼并之壮举,把排名世界第十的英国Courtaulds集团吃进,一跃而居世界首位。1999年,Du Pont公司以19亿美元购买了德国Hoechst公司下属的Herberts子公司,使其涂料业务的销售额增加了15亿美元,达到38亿美元,一举成为全球第四大涂料公司和最大的汽车涂料供应商。

1.3.2重视环保,发展“绿色涂料”

传统的低固含量溶剂型涂料约含50%的有机溶剂。这些有机溶剂在涂料的制造及施工阶段排入大气,污染环境,危害人类健康。随着经济的发展和人类生活质量的提高,人们要求保护自我生存空间的呼声也越来越高,环保法规也越来越严格。美国已从“66法规”发展到现在的“1113法规”。该法规规定:建筑平光涂料的VOC在2001年降至100g/L,2008年降到50g/L;工业涂料的VOC已从1990年的420g/L降至1993年的340g/L,2000年将继续降至250g/L以下。日本也于1997年由日本涂料工业协会首次出台了室内建筑涂料标准。

环保法规的加强,迫使世界各大涂料公司纷纷致力于节能低污染的水性涂料、粉未涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料的开发应用。建筑涂料水性化已成必然趋势。工业涂料也正在向着水性涂料、粉未涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料等方向发展。这一发展趋势。

1.3.3世界工业涂料战略购并,增强实力态势

近些年来,世界涂料行业有一个明显的特征:为达到全球合理化经营目的,世界级大公司纷纷通过战略购并、合作合资形成市场一体化的规模效应。世界最大的涂料公司之一阿克苏-诺贝尔公司就是由荷兰阿克苏公司和瑞典诺贝尔公司合并组建而成。美国宣威公司以8.3亿美元收购赫顿公司后,又相继收购了智利和巴西两家涂料公司。阿克苏-诺贝尔公司最近又实施业务兼并,收购了包括英国Plascon公司在内的涂料公司。并拟兼并荷兰SigmaKalon公司,SigmaKalon公司是阿托菲纳公司的涂料业务部门,该公司在欧洲是仅次于阿克苏的第二位最大的装饰用涂料生产商。通过购并重组,增强实力,阿克苏-诺贝尔公司将进一步拓展其在美国和亚洲的涂料业务。最近,阿克苏-诺贝尔公司和罗姆-哈斯公司又通过收购美国弗鲁(Ferro)公司总价值1.6亿美元的粉末涂料业务,强化其在全球涂料业务的竞争地位。弗鲁公司是世界第5位粉末涂料生产商,弗鲁公司以7300万美元将其美国和亚洲粉末涂料业务出让给阿克苏-诺贝尔,该公司在美国和亚洲的2001年销售额为1亿美元,业务包括美国田纳西州和俄亥俄州生产装置以及在中国宁波和韩国蔚山的生产装置。另以6000万美元将其欧洲业务出让给罗姆-哈斯公司,欧洲业务年销售额8000万美元,包

括英国、德国和西班牙的生产装置。这种收购、兼并、整合已成为一种趋势,也有向发展中国家蔓延的趋向。

阿克苏-诺贝尔公司继续通过收购、合资建厂,拓展其在亚洲的竞争实力。阿克苏-诺贝尔公司收购韩国大汉(Daihan)油墨涂料制造公司(DPI)在七塞的生产基地,该地生产粉末涂料以及船舶和保护用涂料。阿克苏-诺贝尔还收购了墨西哥最大的粉末涂料生产商Acabade工业公司(INDA)50%股份,组建了合资企业阿克苏-诺贝尔-INDA公司。韩国国际涂料公司(IPK)为阿克苏和DPI的50/50合资企业,两家公司已将IKP分解成两家分开的合资企业,分别生产粉末涂料,以及船舶和保护用涂料。阿克苏在后者合资企业中的股份己增加到60%。阿克苏-诺贝尔公司在印度尼西亚组建合资企业以生产装饰涂料。该合资企业由阿克苏和印尼PT Bina Propertindo Edikarya公司持股65/35组成。现已在印尼雅加达附近西卡兰生产阿克苏牌船舶和防护涂料。这是阿克苏在亚洲的第三套装饰涂料生产装置,该公司已在越南钦密城和中国上海生产装饰涂料。阿克苏为俄罗斯建设的装饰涂料装置也将于最近投产。装饰涂料是阿克苏最大的涂料业务,占该公司涂料年销售额56亿欧元(54亿美元)的约34%。亚太地区占阿克苏涂料总销售额约11%。

阿克苏在中国的涂料业务最近销售额翻了二番,达到2亿美元/年。还计划在中国苏州建设一涂料树脂装置,在苏州的线圈涂料装置也于2002年投产。在中国东莞也在建一套不粘性涂料装置,生产烹调行业和特种工业用途用涂料。 巴斯夫涂料公司通过提高工业涂料市场份额和拓展亚洲市场,将在3年内使其销售额增长20%。并将于2003年底完成4年前实施的业务重组活动。2002年底在西班牙奎达拉吉拉的3000吨/年含水涂料装置业已投产。 巴斯夫的涂料业务销售额在亚洲现仅占5%,作为拓展重点,将使该地区销售额增长至少一倍。巴斯夫于两年前进入韩国汽车和工业涂料市场以及中国市场,2005年前将使该地区市场占有率进一步提升。巴斯夫通过巴斯夫NOF合资企业(巴斯夫与日本NOF公司的3亿欧元/年合资企业)在日本涂料市场占有较大份额。另外,巴斯夫与NOF的合资企业Nichiya涂料北美公司也向美国拓展了业务。巴斯夫涂料业务占汽车涂料市场40亿欧元/年的约24%,巴斯夫与北美自由贸易区以外的30家汽车制造商拥有合作关系。该公司2002年总的涂料销售额由于拉丁美洲改换装饰

涂料产品,下降了约7%,达到21亿欧元,但效益却大大提升。2002年,汽车涂料占其销售额45%,工业涂料占25%,整修涂料占20%,装饰涂料(主要是拉美地区)占10%。2003年销售额可望提高到22.5亿欧元,2005年可达到25亿欧元。2005年时,汽车涂料将占45%、工业涂料占30%、整修涂料占20%、装饰涂料占5%。巴斯夫是汽车涂料和整修涂料第三位的供应商,仅次于PPG公司和杜邦公司。在工业涂料(除线圈涂料外)方面排名第10,其线圈涂料生产是仅次于阿克苏-诺贝尔公司的第2位生产商。巴斯夫涂料公司在北美的涂料厂将由8座整合至6座,以减少固定投资5%以上。该公司每年的投资经费(不包括收购)为2.9亿欧元,主要用于改进过程效率。 上述趋势的直接结果是大企业的优势产品更具垄断和竞争性。

据统计,美国最大的10家涂料公司的年产量占美国涂料总量的70%以上。世界10家最大的涂料公司的年产量占世界涂料总量的1/3,市场占有率则达到60%。阿克苏-诺贝尔公司是最大的涂料生产商,年销售额达56亿欧元。该公司计划在今后5年内使其涂料销售额翻番,包括与其他涂料公司组建合资企业。 2. 世界涂料工业持续发展 据美国Freedonia集团预测,至2005年,世界涂料需求年增长率为3.7%,将达到2800万吨。尽管拉美和东欧年均增长率将超过此平均值,但亚太市场增长更快。在亚太地区,虽然印度、韩国和中国台湾也有较快增长,但中国大陆将以更快速度增长,年均增速将达6.6%。日本的需求增长率预计低于世界平均增长率。东欧涂料市场年均增长率约为8%,将有较快增长,例如波兰人均涂料年消费量为8 kg/人,而西欧为16 kg/人。西欧、北美和日本的涂料市场年均增长率为2%~3%。北美和西欧仍将继续占全球涂料需求量一半以上。 据美国Freedonia集团预测,至2005年世界涂料需求年均增长率为3.7%,将由1995年2073万吨、2000年2360万吨增加到2005年2830万吨。尽管拉美和东欧的增长率将超过平均值,但亚太市场增长更快。在亚太地区,虽然印度、韩国和台湾也有较快增长,但增长重点在中国。

日本将低于世界年均增长率。东欧涂料市场年均增长率约为8%,波兰人均涂料年消费量为8 kg,西欧为16 kg。西欧、北美和日本的涂料需求年均增长率为2%~3%。北美和西欧将继续占全球需求量的一半以上。北美的需求增长率将低于世界平均值,但墨西哥将有较快增长。 据统计,北美涂料需求量将从2000

年701万吨增加到2005年801万吨,其间年均增长率为2.7%;西欧将从560.5万吨增加到640万吨,年均增长率为2.7%;中国将从190.3万吨增加到262.5万吨,年均增长率为6.6%;日本将从185.1万吨增加到206万吨,年均增长率为2.2%;亚太其他地区将从281.5万吨增加到368.5万吨,年均增长率为5.5%;世界其他地区将从441.6万吨增加剂552万吨,年均增长率为4.6%。

目前,全球涂料工业正处于一个技术进步的重要时期,如耐候性、耐久性达15年的氟碳树脂外墙涂料;高新技术要求配套的各种涂料;塑料及橡胶制品涂料;各种功能性涂料,如自清洁防污涂料、防静电涂料、防火涂料、大气净化用光催化涂料、零VOC水乳胶涂料、幻觉色彩涂料、无溶剂涂料、粉末涂料、高固体分涂料、辐射固化涂料等品种。 3. 建筑涂料市场广阔 目前全球油漆和涂料年市场总值已达650亿美元,其中建筑涂料市场总值超过310亿美元,从事该行业的企业约有12000家,全球建筑涂料年需求量已超过1600万吨。近几年全球需求年均增长率约为3%,美国、日本、西欧以及亚太地区的建筑涂料在产品品种、质量、需求量以及研究开发方面都有很大发展,从而使建筑涂料成为产量最大的品种。美国是涂料工业最发达的国家,建筑涂料占涂料总消费量的50%;日本涂料产量位居世界第二,建筑涂料产量占涂料总量的30%;我国建筑涂料占65%左右,已成为世界第三大建筑涂料生产国。

有资料显示,到2005年全球建筑涂料总需求量将达到2000万吨以上,其中北美占28.3%,西欧占22.6%,中国占9.3%,日本占7.3%,其他亚太地区为13.0%,世界其他地区约占19.5%,亚洲将成为最大的需求增长地区。 大日本涂料公司推出适应环境需求完全无挥发性有机化合物(VOC)的室内用水系涂料产品,此产品具有防止污染、抗菌、防霉、消臭等机能,适于教育设施、护理、医院、百货公司、超商、大楼、办公室等室内涂膜。一般水系涂料为了提高制膜性,都会加入少量溶剂,但大日本涂料采用独持的树脂异层构造技术,在涂料树脂中赋与成膜助剂及防止冻结剂的机能,达成完全不含VOC成分的目的。在涂装时不会产生乳胶树脂特有的臭气。适于建筑物室内改装用。此次推出的产品藉由光触媒作用可以吸着恶臭、有害物质、脱臭、分解等,有防止造成病房内感染或食物中毒的杂菌或病原性细菌。 目前我国建筑涂料市场品牌众多,约800多种,生产企业约3000家。用涂料进行建筑物外墙装饰在我国已经起步,

建筑外墙涂料可望成为涂料行业发展的契机和增长点,近年我国各类房屋年竣工面积均在14亿平方米以上,仅建筑装饰工程的市场消费就超过2000亿元人民币。建筑涂料的产量已从1996年的29.60万吨上升到2002年的68.82万吨,建筑涂料的比重也从1996年的24.94%上升至2002年的35.39%。预计未来5年我国建筑涂料的使用量将以每年15%左右的速度增长,建筑涂料业已发展成为初具规摸的产业之一。

我国内外墙建筑涂料基本为水性涂料,主要有水溶性和水乳胶两大类。水溶性有聚乙烯醇(106涂料)及其改性的聚乙烯醇缩甲醛类(8.3涂料),这类涂料耐水性、耐刷洗性、附着力都不好,市场逐渐萎缩。而中高档的水乳胶漆正在迅速占领市场。 作为建筑乳胶漆用乳液,我国开发生产的产品主要有:聚醋酸乙烯乳液、醋酸乙烯-顺丁烯二酸二丁酯共聚乳液、醋酸乙烯-丙烯酸共聚乳液、氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、纯丙烯酸酯共聚乳液以及醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚乳液等。其中聚醋酸乙烯乳液为早期开发品种,因原料价廉易得,合成方便,颜料填料容量大,目前仍为内墙乳胶漆的主导产品,但因耐水、耐碱性不好,不宜作外墙涂料使用。苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液是使用最多的外墙建筑涂料,不仅因为苯丙乳胶漆耐水、耐碱、耐擦洗性能好,而且涂膜的耐户外性、附着力都有上好表现,且价格适中,成为外墙乳胶漆的通用品种。 内墙建筑涂料的发展方向是中高档乳胶漆,不仅要求具有良好的耐擦洗性、流变性、涂刷性等,还对涂料本身的视觉效果提出新的要求,即光泽要齐全(亮光、半亚光、亚光),色彩要淡雅柔和,质感要细腻等。 内墙涂料还必须向健康型方向发展,逐渐实现零VOC和尽可能少的残存单体。外墙涂料的发展方向是高抗沾污性、自乳化、高固分及低VOC乳胶漆。 今后将重点开发高耐候性氟碳树脂涂料;以有机硅等憎水基团改性的丙烯酸制成的可防水、防渗、能让空气通过的"呼吸型"外墙涂料;可防止墙面收缩产生裂纹的弹性乳胶涂料;水性聚氨酯涂料。防水涂料将向水性、弹性、耐酸、耐碱、斥水、隔音、密封和抗龟裂等方向发展,如硅橡胶防水涂料、聚氨酯防水涂料、水性PVC防水涂料、焦油改性聚氨酯防水涂料、厚质保温防水涂料、节能型防水涂料、氯丁胶沥青防水涂料等。 4. 水性有机硅涂料前景看好 水性有机硅涂料是一种环境友好型涂料,适用性强,具有优异的耐热、耐候、耐腐蚀和防水

性能,可广泛应用于航空航天、船舶、铁道桥梁、建筑、家用电器等领域。

水性有机硅涂料是以有机硅聚合物为成膜物的水性涂料,根据成膜物的不同,可将水性有机硅涂料分为两种,一种是以硅氧烷为成膜物的有机硅涂料,另一种是以改性有机硅树脂为主要成膜物的涂料。有机硅聚合物具有良好的耐候性、耐臭氧性和电绝缘性,将有机硅聚合物用于水性涂料,不仅具有有机硅材料的优点,而且能消除漆膜的弊病,因此,水性有机硅涂料已成为最具发展前景的涂料品种之一。 目前,世界主要的有机硅材料生产商均开发出多种水性含硅聚合物用单体或中间体,对水性有机硅聚合物及其在涂料中的应用进行了深入研究。美国道康宁公司早在上世纪80年代就开始水性有机硅改性醇酸树脂漆的研究,制成的水性有机硅改性醇酸树脂漆具有优良的户外耐久性,其保光性和抗粉化性能可与溶剂型有机硅改性醇酸树脂漆相媲美。道康宁公司还研制出具有反应活性的有机硅中间体QP8-5314,其与丙烯酸类单体乳液共聚制成的水性有机硅涂料的耐候性得到提高。 美国通用电气有机硅公司研制出特别适用高碱性基材的烷基烷氧基硅烷和烷基烷氧基硅氧烷的混合乳液Silblock WA、聚硅氧烷乳液Silblock F、有机硅树脂乳液Silblock 3657等,用其生产的建筑涂料性能有明显提高。 德国瓦克化学公司以BS系列水性有机硅聚合物制成的SREP系列硅树脂乳胶涂料具有优良的耐久性,有在建筑物外墙上使用29年漆膜仍保持完好的记录。 日本信越公司开发的有机硅丙烯酸酯系涂料除具有丙烯酸树脂本身的特性外,还具有有机硅树脂所特有的耐候、抗蠕变、抗沾污等性能,施工性能好,既可加热固化,也可常温固化。

我国水性有机硅涂料的研究和生产也提上议事日程。华南理工大学、山东大学、中蓝晨光化工研究院、四川省建材工业科学研究院、复旦大学、浙江大学、重庆大学、上海工程技术大学、上海交通大学等,均在水性含硅聚合物制备及应用方面进行了大量研究,国内一些乳液生产企业如广东顺德巴德富实业公司、江苏日出集团化工公司、湖南汇博化工公司、江苏江阴国联化工公司等已能生产性能较好的含硅聚合物乳液。苏州市建筑材料科学研究院已研制出具有良好耐久性和防水性的有机硅防水涂料。

北方涂料工业研究设计院也研制生产出硅丙系列涂料,该系列产品以15%以上的有机硅官能单体改性丙烯酸酯树脂为成膜物质,充分发挥丙烯酸树脂的

保光、保色和耐候性好的优点,同时涂层具有优异的抗紫外线性能。使用硅丙涂料涂覆在被涂物表面,可保证漆膜在15~20年无大面积脱落,仅有轻微的失光。 5. 氟碳涂料带来商机 氟碳涂料是近年发展起来的新型涂料。上世纪80年代,美国、日本相继开发出含羟基等官能团的氟树脂,可在常温交联固化(用聚氨酯交联),在中低温烘烤交联固化(用氨基树脂交联),使氟碳涂料可通过刷涂、辊涂、喷涂等普通涂装方法,涂覆在各种基材表面,大大拓展了氟碳涂料应用范围,使氟碳涂料在建筑装饰领域的使用成为可能。氟碳涂料不仅耐候、耐溶剂、耐酸碱性能优异,而且成膜物质高度稳定,无毒无害,可用于不粘锅,因而被誉为"涂料之王"。 我国在1995年开发出拥有自主知识产权的氟碳涂料生产技术,目前具有生产能力的企业达70余家。但国内氟碳涂料应用市场发展缓慢,目前年销售量只有2000吨左右。 长期以来,在国内采用外装饰的建筑物中,外装饰材料大多以瓷砖、马赛克、大理石、玻璃幕墙为主,涂料只占10%,这与发达国家建筑外装饰80%以上采用涂料相比差别很大。其中的原因主要是国内使用的涂料品种档次普遍较低,外墙涂料使用2~3年就会出现失光、褪色、剥落、起皮、粉化等现象,严重影响了外墙装饰效果。外墙涂装一般要求使用寿命10年以上,超高层建筑要求15~20年。在氟碳涂料面世之前,还没有别的涂料品种能够胜任,长期以来就形成了涂料是一种低档装饰品而不适合外墙高档装饰要求的消费观念。

国外氟碳涂料应用较早,装饰效果和使用寿命不亚于瓷砖和玻璃幕墙,而且由于瓷砖是高能耗产品,在制造过程中要消耗大量的能源和土地资源,不符合节能、环保原则,尤其是瓷砖和墙体的粘合剂天长日久会老化、脱落,存在安全隐患。使用玻璃幕墙也存在安全隐患,还有光污染、成本高等问题。因比,对瓷砖和玻璃幕墙国外一般限制使用。 鉴于国内氟碳涂料生产技术不断提高,成本不断降低,氟碳涂料用于建筑物外墙装饰已经可行。《国家化学建材产业"十五"计划和2015年发展规划纲要》提出,"十五"期间,我国涂料行业发展的主要任务将以建筑涂料为重点,大力发展建筑外墙涂料,逐步减少外墙瓷砖、玻璃幕墙的使用。争取到2015年要使建筑涂料在外墙涂料中的应用占到60%以上,因此,氟碳涂料的市场前景十分乐观。规模宏大的北京奥运场馆建设已拉开序幕,北京奥运会计划使用37个比赛场馆,所有场馆都要符合21世纪国际

高水平比赛场馆标准,并在2006年底建成,2008年达到使用标准,这给氟碳涂料的应用也带来了巨大商机。

我国万吨级氟涂料生产基地将于2003年年底在大连振邦氟涂料股份公司投入生产。 如今,振邦氟碳涂料已跻身于世界高档涂料行列,我国成为世界上第三个掌握了氟涂料生产技术的国家。以前,只有美、日少数企业能够生产氟碳漆,进口价格保持在每吨30万元左右,"振邦氟碳漆"的诞生,迫使进口氟碳漆价格降到每吨16万元左右。如今,振邦的产品覆盖了全国30个省市自治区,200多个大中城市,振邦氟涂料占据国内氟涂料市场的90%。据悉,振邦氟涂料股份公司将用5~10年的时间,将生产规模扩大到10万吨,实现销售收入70亿~100亿元,建立起跨国经营的销售网络和物流通道,使"振邦"成为中国涂料第一品牌和世界知名涂料品牌。 6. 粉末涂料加快发展应用 粉末涂料具有节省能源和资源、减少环境污染、工艺简便、易实现自动化、涂层坚固耐用、粉末可回收利用等特点,正逐步取代普通溶剂型涂料,成为世界范围内最具发展前途的涂料品种之一。粉末涂料可分为热固性粉末和热塑性粉末,其中市场份最大的是热固性粉末涂料。粉末涂料从制造工艺可分为干法、湿法和超临界流体制造法。干法中的熔融挤出法是生产热固性粉末涂料最广泛、最具代表性的方法。粉末涂料施工工艺可采用静电粉末涂装和流化床浸涂。

最近粉末涂料取得新的进展,如抗刮和抗擦粉末涂料问世以及涂层厚度从76微米降至51微米,使汽车和家电两个领域用户受益匪浅。粉末涂料需求增长的另一原因是其配方中不含美国环保局所列有害空气污染物名录中的化学物质。罗姆哈斯公司Morton粉末涂料分部与Cyctics公司组建研发联合体,以开发低粘度粉末涂料配方,将采用Cyctics公司环丁烯对苯二甲酸酯(CBT)树脂生产薄层热塑性涂料。CBT有低的粘度,可用于较薄的热塑性涂层,此外,基于CBT的涂料无排放污染,有工程塑料的韧性。Morton公司将致力于研制带有先进功能特征的粉末涂料配方,将CBT树脂推向粉末涂料市场。环丁烯对苯二甲酸酯(CBT)树脂原由GE公司于1999年开发。2002年4月,Cyctics公司与陶氏化学公司也成立研发联合体,开发CBT树脂应用于汽车领域。 罗姆哈斯公司Morton粉末涂料分部与Cyctics公司最近组建研发联合体,开发低粘度粉末涂料配方,将采用Cyctics公司环丁烯对苯二甲酸酯(CBT)树脂生产薄层热塑性

涂料。CBT有低的粘度,可用于较薄的热塑性涂层,此外,基于CBT的涂料无排放污染,有工程塑料的韧性。Morton公司将致力于研制带有先进功能特征的粉末涂料配方,将CBT树脂推向粉末涂料市场。 据Frost & Sullivan咨询公司最新报告显示,2002年美国粉末涂料市场总值已达7.27亿美元,预计到2009年将增至11亿美之。 近年我国粉末涂料产业获得空前的发展,产量已由1990年的1.2万吨增加到2002年的16万吨,年均增长率达24%,我国已成为仅次于美国的世界第二大粉末涂料生产国。我国粉末涂料产品品种已形成10个大类:装饰型环氧、绝缘环氧、防腐型环氧酚醛、环氧丙烯酸花纹型、聚酯环氧装饰型、环氧美术型、聚酯/异氰脲酸三缩水甘油酯、聚氨酯、半光、无光及其他功能型粉末涂料(包括阻燃型、导电型、耐热型等)。 我国粉末涂料生产厂已发展到目前的1000多家,包括外商独资、中外合资、国有、民营等多种经济成分。 据统计,年产量在4000吨以上的企业有10家,其总产量约占全国产量的50%;年产量1000~4000吨的企业约35家:生产量500~1000吨的企业约50家;其他虽然也有年产200~300吨的企业,但多数是几十吨的小厂。其中,阿克苏-诺贝尔长城涂料公司在广东、苏州和北京的分公司年产能力分别为1.2万、0.7万和0.5万吨,杜邦华佳化工公司年产能力为0.65万吨,广州羚羊公司年产能力为

1.2万吨,河北立东粉末涂料公司年产能力为1万吨。 我国粉末涂料消费品种为:环氧粉末涂料占10%,环氧/聚酯粉末涂料占65%,聚酯/异氰脲酸三缩水甘油酯粉末涂料占10%,聚氨酯粉末涂料占5%。我国粉末涂料在家用电器领域用量最大,用于建筑、汽车、交通设施、管道重防腐等领域的粉末涂料市场正在开拓。

我国自行车、缝纫机、家用电器等行业现年耗用涂料13万吨,其中60%为粉末涂料(约7.8万吨)。在汽车行业,我国粉末涂料仅用于零部件的涂装,而国外已将粉末涂料用于汽车零部件、汽车底漆、抗石击底漆、汽车面漆和罩光面漆,其中增长最快的是车身整体用粉末涂料。我国管道用熔结重防腐粉末涂料的产品质量己基本过关,据测算,仅目前在建的"西气东输"管道的干线,就需要粉末涂料约1.1万吨,加上支线用粉末涂料,总量约在1.5万吨左右。 2002年我国粉末涂料产量约为16万吨,占当年涂料总产量的7%。

预计2005年粉末涂料占我国涂料总产量将提高到10%,粉末涂料消费量为

23万吨,我国粉末涂料的市场前景极为广阔。 7. 光固化涂料面临发展机遇光固化是一种快速发展的"绿色"新技术,从上世纪70年代至今,辐射固化技术在发达国家的应用越来越普及。与传统涂料固化技术相比,辐射固化具有节能无污染、高效、适用于热敏基材、性能优异、采用设备小等优点。辐射固化技术从辐射光源和溶剂类型可分为紫外(UV)固化技术、非紫外光固化技术、油性光固化技术、水性光固化技术。 辐射固化技术产品中80%以上是紫外线固化技术(UVCT),随着人类环保意识的增强,辐射固化取代传统热固化必将成为一种趋势。

近几十年中,该领域以每年20%~35%的速度增长,中国也增长较快,但所占比例很小(约2.7%)。据统计,全球UV固化产品年总消费量约12万吨,其中UV固化涂料(UVCC)市场规模分别为:北美约3万吨,欧洲2万吨,日本1.15万吨,中国5400吨。近年来,辐射固化技术在我国许多部门应用不断增多,在纸张、木器、塑料、金属、光盘光纤等基材上已获得很好应用。 在油性光固化体系方面,有三类重要的组分:预聚体、单体和光引发剂。国内许多单体产品已替代了进口,但预聚体生产还处于空白,只有简单的环氧丙烯酸酯品种,大部分依靠进口。北京英力科技发展公司的中高档引发剂生产和开发居于重要地位,产品90%外销。油性光固化技术在涂料领域主要用于木器用上光漆,开发高耐磨的地板面漆是该领域的重要课题。

粉末涂料与UV固化技术的结合,可避免固化温度高(200℃)、固化时间长的缺点,它甚至可以用在木材和塑料这类不耐温的基材上。UV固化粉末涂料还克服了高温固化对涂层性能的不良影响,熔融和光固化两步操作更精确地控制了膜的固化过程,达到理想的漆膜平整度,用于汽车涂装潜在价值很大。以聚氨酯聚合物为主的人造革涂料完全可采用UV固化技术,其优点是:光亮度高、耐磨、加工温度低、挥发物少等。北京英力科技发展公司已开发了在人造革基材上应用的光固化涂料。 在水性光固化体系方面,鉴于环保立法的日益严格,水性光固化体系受到更多关注。水性光固化体系由于具有如下优点,克服了油性体系的缺点:可以通过添加水和增稠剂调节体系的流变性能和粘度,容易喷涂;以水为稀释剂,可解决挥发性组分(VOC)及常温交联剂毒性和刺激性问题;水分可使用连续微波干燥除去;由于不含单体,可降低固化膜的收缩,有利提

高膜对底材的附着性等等。

水性光固化体系的应用领域在不断扩大,可用于木器涂料、塑料清漆、罩印清漆、纸张高档包装材料、柔性印刷板、丝网印刷油墨、凹板及平板印刷油墨等。开发适合UV水性体系要求的引发剂将有助于推动这一领域的发展。北京英力科技发展公司水性UV涂料和水性UV油墨产品已经应用或试用。 在非紫外光固化技术方面,现已在众多领域替代传统溶剂型涂料或油墨获得应用。北京英力科技发展公司也开发了专利技术。目前正在研发可见光固化技术,美国和日本先后开发采用有机硼化合物作为光引发剂或采用钛化合物和香豆素化合物作为光引发剂及二芳基碘化合物作为聚合引发剂。非紫外光固化技术既保留了成本低、稳定性好、固化快等优点,又充分综合了新光源的安全、穿透性好、使用方便的特点,该技术具有非常广泛的应用前景,可谓绿色涂料技术领域的一次革命。北京英力科技发展公司应用非紫外光固化技术研制了硬度较高、成本低、固化速度快、粘度适中的光固化木器面漆,取得较好效果。

保温涂料研究开发渐热 保温(隔热、绝热)涂料综合了涂料及保温材料的双重特点,完全由涂刷保温涂料代替做保温层的办法已经开始进入实用阶段,这将改变传统的保温方式。 复合硅酸盐保温涂料是当前应用最广泛的保温涂料。近年来,复合硅酸盐保温涂料用于建筑物保温已得到认可和较大面积使用,但仍存在自身材料结构带来的缺陷,如干燥周期长,施工受季节和气候影响大;抗冲击能力弱;干燥收缩大,吸湿率大;对墙体的粘结强度偏低;装饰性有待于进一步改善等。为获得性能更好的保温涂料,国内外进行了大量研究。 研发的新型保温涂料有以下趋势: ①无机隔热反射墙体涂料:无机建筑涂料,特别是无机隔热反射建筑涂料是国内外涂料及涂层技术的发展方向之一。

德国KEIM矿牌涂料是最具代表性的全无机硅酸盐涂料,该涂料涂刷后能渗入墙体基面0.5~2mm,与墙体的矿物质基质发生化合作用,形成一层抗碱防酸的硅石。另外该涂料与墙体同属于矿物基质,有相近的热胀冷缩系数,可避免涂层龟裂与剥落,便用寿命可达10~15年。 ②薄层隔热反射涂料:选择耐候性好、韧性好、耐温较高、成膜性好的基料,加入轻质、孔隙率高、热绝缘系数大的绝热填料及反射率高、表面光洁的热反射填料,并辅以合适的分散剂、阻燃剂、成膜助剂等,研制成的薄层隔热反射涂料的热反射率可达85%以上,可用于成品

油罐及低温容器的隔热保温。 ③水性反射隔热涂料:反射隔热涂料是在铝基反光隔热涂料的基础上发展而来,通过选择合适的树脂、金属或金属氧化物填料,可制得高反射率的涂层,反射太阳热以达到隔热目的。由于金属薄片在水性体系中不能较长时间稳定存在,故大多数反射隔热涂料为溶剂体系,但水性化是发展趋势,已成为隔热涂料研究的热点之一。

国外研究采用马来酸二丁酯-乙酸乙烯共聚物为成膜物质,通过加入Cermic Si132的珠光隔热剂制得隔热性能优良的水性隔热涂料。国内以鳞片状铝粉制得综合性能良好的水性反光隔热罩面涂料。 ④辐射隔热涂料:此类涂料的关键技术是制备具有高热发射率的涂料组分。研究表明,多种金属氧化物如Fe2O3、MnO2、Co2O3、CuO等掺杂形成的具有反型尖晶石结构的物质具有热发射率高的特点,因而广泛用作隔热节能涂料的填料。国内通过在硅酸盐结晶相中加入Al2O3、TiO2等金属氧化物细粉作为填料而研制的红外辐射涂料,其辐射5~15μm波段的红外线的能力在85%以上。

真空绝热保温涂料:真空状态能使分子振动热传导和对流传导两种方式完全消失,为此采用真空的填料以制备性能优良的保温涂料成为当前研究的热点之一。美国推出利用太空科技的ASTEC陶瓷,绝热涂料,在建筑物内使用,施以薄层即可有效地增强隔热保温效果,秋天可使室温提高2.8~4.4℃,夏天可使室内降低同样的温度,该涂料也具有较长的使用寿命。北京维纳公司推出德国盾牌陶瓷隔热涂料(THERMO-SHIELD),是由极微小的真空陶瓷微珠和与其相适应的环保乳液组成的水性涂料,它与墙体、金属、木质品等基体有较强的附着力,直接在基体表面涂抹0.3mm左右即可达到隔热保温目的。

维纳公司在中国市场推出德国盾牌陶瓷隔热涂料新品,这种德国盾牌陶瓷隔热涂料(THERMO-SHIELD)由极微小的真空陶瓷微球和与其相适应的环保乳液组成水性涂料。它与墙体、金属、木质品等基体有较强的附着力,直接在基体表面涂抹0.3毫米左右,即可达到隔热保温的目的。美国豪斯实验室对民用建筑使用效果的测试结果表明,夏天空调能耗至少节省64%。这种涂料已由航天领域推广应用于民用建筑和工业设施,在化工液体储罐、罐车隔热和各种设备的表面防腐等方面具有市场潜力。由澳大利亚诺贝尔化学奖获得者雷蒙-布鲁克发明的"安舒特"高科技新型涂料,正在引领涂料科技的重大创新。

用户实践应用表明,这种新型涂料集隔热保温、防水、防毒、防腐蚀为一体,具有卓越的抗太阳辐射隔热性能和超强的防水防腐特性,不仅能大大降低经营费用,满足环保要求,而且其使用寿命在8年以上。这种涂料已在澳大利亚、美国、法国、德国、科威特、南非、印度等十几个国家广泛使用。我国新疆塔里本油田塔中作业区用于生活营房和站内外输泵房房体外部喷涂,夏天室内温度比使用前降低9~12℃。在扬子石化公司球罐上应用,也收到明显的降温和抗锈蚀效果。 ⑥纳米孔超级绝热保温涂料:纳米孔超级绝热材料是建立在低密度和超级细孔(1于50nm)结构基础之上,从理论上说其导热系数可趋近于0。采用纳米孔原料获得比静止空气导热系数(0.023w/mok)更小的涂膜是完全可能的。降低生产成本是今后研发的主要方向之一,到目前为止,纳米孔绝热材料的最高使用温度在1050℃左右,开发使用温度高于1050℃的纳米孔绝热材料也是今后的研发任务之一。

涂层涂料新技术脱颖而出 美国西北太平洋国家实验室(PNNL)开发了简易而廉价的溶液沉积法氧化钛涂层工艺。氧化钛薄膜对塑料、金属和玻璃防护腐蚀和紫外光颇为有效,但现在的涂复工艺如蒸气或真空沉淀法费用太高,同时常常不能得到均匀的涂层。溶液沉积法工艺原开发用于防止在常规的光照下紫外光对聚合物组分的伤害,现在发现它可用于任何的氧化钛涂复工况,如自清洗窗式玻璃和刀砧板抗微生物涂层,以及其他的潜在新用途,包括光催化剂、光学和装饰涂层、光电极、气体传感器等。PNNL涂复工艺方法采用钛的螯合物溶液,它分解后就可将氧化钛薄膜沉积在表面上,简易价廉,用途广泛,并且快捷。可在40℃~100℃下在10分钟内涂复大多数物件,在接近400℃温度下处理薄膜,可形成单一相的氧化钛。

日本Ulvac公司开发的新技术,可形成具有抗微生物性质的1~2μm的聚酰亚胺涂料。通常,抗微生物薄膜通过将抗微生物剂添加到聚合物中来制取,但是这样的涂料不能长时间地保持抗微生物功能,并且将均相薄层用于形状复杂产品表面也比较困难。

新技术解决了这些问题,新的涂料可用于有复杂几何形状的基材上,它通过3,5-二氨基苯甲酸(DBA)与苯均四酸酐(PMDA)蒸气沉积共聚形成,二种单体(DBA:PMDA摩尔比约1:1)进入Ulvac公司蒸气沉积聚合设备(名为VEP-3000)

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/tk9h.html

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