涂料 | 中国涂料行业“十四五”发展趋势及关键技术分析(一)概况篇

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中国涂料行业“十四五”发展趋势

关键技术分析(一)概况篇

文中资料来源于:中国涂料工业协会,《中国涂料》杂志

作为VOCs的重点排放行业以及涉VOCs原材料的主要供应商,涂料行业发展趋势与VOCs防治紧密相关,让小E带你一起来了解涂料行业“十四五”总体预测目标和发展趋势:

指导思想和预测目标

1、涂料行业“十四五”发展规划的指导思想

“十四五”期间,满足国民经济建设和民生对涂料的需求,尤其是新型基础设施建设和新型城镇化建设的涂料需求,为国家重大专项工程提供高性能、特种功能性涂料。确保产业链供应链稳定、逐步实现自主可控。坚定实施扩大内需和可持续发展战略。

2、涂料行业“十四五”发展预测的总体目标

(1)涂料

产量目标产值: “十四五”期间,经济总量保持稳步增长,总产值年均增长4%左右。到2025年,总产值预计增长到3700亿元左右;产量按年均4%增长计算,到2025年,总产量预计增长到3000万吨左右。

产品结构:到2025年,环境友好的涂料品种占涂料总产量的70%。

企业规模化:到2025年,销售额在100亿元以上的企业达到2家以上,销售额在50亿元以上的企业达到8家,销售额在10亿元以上的企业达到20家。前100家涂料生产企业的产量占总产量的60%以上。

(2)钛白粉(颜料)

产量:“十四五”期间预测产量年增长5%,据此预估,2025年产量将达425万吨。

产业结构:鼓励发展单线产能3万吨/年及以上、并以二氧化钛含量不小90%的富钛料(人造金红石、天然金红石、高钛渣)为原料的氯化法钛白粉生产工艺;限制新建硫酸法钛白粉生产装置;淘汰单线产能小于2万吨的硫酸法钛白粉生产装置。

企业规模化:硫酸法年产100万吨以上的企业2家;氯化法年产10万吨以上的企业2~3家。重点培育具有较大发展潜力的企业,培养成具有世界影响力的品牌。

(3)氧化铁颜料

产量:预计产量在“十四五”期间,将维持在55~60万吨,不会有较大变化。

产业结构:“十四五”期间,通过兼并重组和淘汰落后产能的方式,行业集中度较“十三五”末提高15%。

关键技术与产品概览

1、应用基础研究

主要的涂料基础理论研究方向建议如下:

(1)水性工业涂料:防腐、汽车、船舶、木器、钢结构等水性工业涂料研究,水性涂料的抗性与成膜物结构关系、成膜机理、颜料分散机理、涂膜流动及流平等机理;特别关注有助于提高水性涂料性能的机理,如水性防腐漆的防闪锈、提高早期耐水性机理,水性木器涂料的防涨筋机理,水性汽车漆实现紧凑涂装工艺的机理;

(2)辐射固化涂料:水性辐射固化涂料粉末辐射固化涂料研究,辐射固化涂料厚涂层和色漆化新固化机理研究;

(3)无溶剂及超高固体分涂料的研究,特别是流变行为成膜动力学研究

(4)新型功能填料和新型助剂的作用机理研究;

(5)严酷应用环境下的涂料防护机理研究;

(6)涂料人工老化及天然曝晒相关性研究。

2、新型原材料研究

(1)高性能水性涂料用树脂:解决在水性化过程中所引入的亲水基团对工业涂料性能所产生的负面影响,消除作为分散介质的水对水性工业涂料施工性能劣化的负面影响,如:受控聚合技术(CRP)、有机无机杂化技术、核壳(多层核壳)技术、微凝胶技术、高交联技术、大分子乳化剂的合成与应用、表面能控制方法、纳米技术、石墨烯技术以及树脂多次结构的综合控制等。

(2)无溶剂、超高固含树脂体系:选用合适单体、合理的控制分子量和分子结构,制备保持高性能的高固体分或无溶剂树脂,如无溶剂或超高固体分醇酸和聚酯树脂、丙烯酸树脂;无溶剂环氧涂料和高性能的高固体分丙烯酸聚氨酯涂料使用高性能环保活性稀释剂

(3)高性能特种树脂:特殊性能要求的涂料需要特殊结构的树脂,如高耐候树脂、高抗化学腐蚀性树脂、高耐温树脂、导电树脂、红外隐身树脂等。

(4)新型颜填料:在新型颜填料方面侧重于环保性和功能化,如反射材料、导电材料、隐身材料、纳米材料、代替镉和铅铬系的环保颜料、高性能不含重金属的防锈颜料、环保型固化促进剂等关键材料及应用研究;对于传统颜填料,如钛白粉、氧化铁系颜料通过新型制造技术或重大技术改进提高其耐候性、分散性、并且减少制造过程对环境的污染。

(5)新型助剂:受控聚合技术为开发新型助剂提供了重要技术支撑;开发水性涂料、高固体分涂料及无溶剂涂料用助剂,解决涂膜基材润湿、涂膜抗流挂、颜料润湿分散性、涂膜干燥速度等问题。

(6)环保溶剂:开发低公害或无污染的溶剂,代替危害大的苯类、乙二醇醚及醚酯等溶剂;开发环保型的水性涂料成膜助剂;开发弱溶剂可溶树脂,采用对环境破坏作用小的豁免溶剂,扩大环保型溶剂的应用范围。

(7)新材料和可再生原材料开发应用:进一步研发纳米材料、石墨烯材料、聚苯胺、微胶囊、脂环基丙烯酸酯等新材料的新应用;开发基于生物基的可再生单体和树脂,代替基于碳基的单体和合成树脂。

3、先进设备和自动化环保技术

(1)开展涂料密闭型清洁生产线技术研究与推广应用。减少粉尘、废气和废渣的产生和排放,减少清洗用水或溶剂的使用,同时提高原材料的利用率,如密闭式破包机的研发和应用、密闭式粉料储存与投放的普及、密闭式固定型生产罐的普及、带盖的落地式分散机和移动式生产罐配套罐盖的强制实施、环保型涂料生产用过滤设备的研发和应用、粉尘回收和废气、废水处理装置的强制推行、自动化生产罐清洗设备研发和应用、废水与废溶剂回收利用装置的普及等。

(2)开展自动化高效率生产线技术研究。重点研究各工艺模块的衔接和一体化工艺的实现:提高落地分散机、生产罐、研磨机、包装机、反应釜等单体设备的质量和自动化程度,减少对人的依赖,提高综合使用效率;多套生产装置的自动化控制实施,并配套完善的联锁装置;针对主要生产设备,结合清洁化、自动化及安全性要求,制定新的标准。

(3)开展自动化高效率低污染环保涂装线技术研究通过涂装设备、涂装工艺和涂装流程的技术提升,提高涂料的使用效率、降低稀释剂的使用量、提高涂膜的质量,最终实现减少 VOCs 排放。积极推广机器人涂装、水性自动静电涂装、热喷涂自动涂装等高效环保涂装工艺的研究。

4、涂层体系性能评价技术

大力开发“现场涂层性能检测技术”、在线检测技术,让涂料使用者清楚了解所使用产品的优劣、避免弄虚作假现象发生,同时这一举措还能规范施工行为,监督施工质量。

推广涂料行业的 LCA (Life Cycle Assessment, 生命周期评价) 评估体系,评价整个涂层保护周期内对环境的综合影响。该体系的建立将有效的促进涂料行业的绿色发展。

编辑:李亚雯

审核:林子吟

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