中国溶剂型涂料的昨天、今天和明天

杨向宏

买化塑首席战略官兼首席经济师
广州慧正智联科技有限公司
企业已认证
酯类溶剂  
国家对VOCs排放的控制非常的坚决,而大力减少VOCs的排放会改善我们生存环境的质量,将来溶剂型涂料所使用的溶剂和与之配套的树脂会完全不一样,只是名字和现在一样而已。
研究课题:工业涂料、溶剂

自从踏入涂料行业22年,可以这么说本人见证了中国涂料行业的巨变,1995年当我踏入涂料行业的时候,中国很多今天非常优秀的涂料企业像三棵树都还没出生。22年前,除了乳胶漆,市场上基本上是溶剂型涂料的天下,那个时候水性涂料、光固化涂料和粉末涂料应该基本上没有起步。我们得感谢ICI(现属于阿克苏诺贝尔)和立邦集团,是他们引入了先进的乳胶漆生产和制造技术,从而带动了中国乳胶漆(也就是我们现在的建筑装饰涂料)革命性的发展。

22年来,涂料的技术产生了根本性的革命,零VOCs排放的粉末涂料已经占据了大约10%的市场,你所使用的木地板涂料和手机涂料基本上都是光固化涂料的天下,而水性涂料在木器漆领域的发展速度真让所有涂料生产者和使用者感到兴奋,而在水性涂料在工业领域的发展令人感到惊讶(见图-1)。

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国家新的环保政策要求尽一切可能减少VOCs的排放,我们知道涂料领域VOCs排放绝大部分都来自于溶剂型涂料,是不是意味着我们可以随时用光固化技术、水性技术和粉末技术替代掉溶剂型涂料生产技术呢?回答是不现实的。今天的涂料市场,溶剂型涂料仍然占据了高达55%左右的份额,尽管来自政府和社会越来越大的压力迫使涂料生产商尽一切可能减少甚至不生产溶剂型涂料,但经过上百年发展的溶剂型涂料已经形成了一套非常完善和完整的产业链群,从原材料的生产、涂料的制造和施工应用都已经非常的完善,可以这么说,像水性、光固化和粉末技术,要能够综合性的超越溶剂型涂料目前来看还是不靠谱的(见表-2)。溶剂型涂料在工业涂料领域仍占垄断地位。

涂料类型

溶剂型占比

建筑涂料

5%

防腐涂料

90%

木器涂料

90%

汽车原厂漆

70%

船舶涂料

90%

路标涂料

60%

塑胶涂料

60%

卷材涂料

60%

汽车修补漆

85%

其他涂料

80%

涂料首要的美观功能,但从可以采用的颜色、颜料的种类到色彩表现力和丰满程度,目前其他涂料的技术与溶剂型涂料的差距还不是一点点大;如果你问涂料的施工人员用起来最顺手的、对条件适应性最强的涂料技术,回答还是溶剂型涂料,尽管在施工过程中有大量溶剂挥发,但溶剂对配套树脂强的溶解力导致漆膜的附着力、耐候性和一些综合的物理性能仍然是性价比最好的;有很多要求非常苛刻的领域,目前其他的涂料技术还无法满足,例如鉴于喷涂设备和施工的限制,现在大型的设备例如飞机和船舶还暂时用不上粉末涂料,对这些要求使用环境苛刻、耐撞击和防腐性超高的领域,水性和光固化涂料还无计可施。就像大家讨论像氢能源、核电、风电、太阳能替代传统的石油基能源一样,专家们讲起来很兴奋,似乎一夜之间就可以轻松的替代掉,但这么多年形成的产业集群和使用习惯等等应该不是一夜之间就可以被摧毁的。

以防腐涂料为例,主要应用在以下领域:

新兴海洋工程:海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油钻井平台。

现代交通运输:公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁路设施、汽车、机场设施。

能源工业:石油精制及储存设备、输变电设备、核电、合成气炭。

市政设备:合成气气管道、天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备。

大型工业企业:造纸设备、医药设备、食品化工设备、化工、钢珠、石化厂管道。

2016年国内防腐涂料的市场规模为1490亿元,产量678万吨,占涂料总产量的34%左右;2014-2018年均复合增长率在7%左右,2018年市场规模可达到1708亿元;海洋和建筑防腐涂料的市场份额占比重最大,两者均占21%。期盼尽可能水性化、粉末化。

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我们预计在今后的十年,溶剂型涂料可能会每年以5%的速度减少,快不起来。一切取决于水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料所需要的关键原材料的发展,例如树脂、助剂和配套的原材料,还有相关的施工设备和技术的发展。其实溶剂型涂料所用的主要树脂也是纯天然的,因为他们来自于石油,有谁敢说石油不是纯天然的?

而在溶剂型涂料领域,大量的有机颜料正在被基本上无害的无机颜料和生物可降解颜料所替代,来自于大自然的鸟、动物和织植物最绚丽多彩的颜色都不是化学方法合成的,如果我们可以成功的仿制溶剂型涂料在颜色方面的纯天然化不会是一个难题;如果你可以成功的开发和引入可降解的树脂,溶剂型涂料又向环保进了一步;剩下的就是造成VOCs的“罪魁祸首”——溶剂,所有的人都知道我们对涂料的要求是成膜以后漆膜所拥有的装饰性和保护功能,当成膜以后溶剂就完成了使命被挥发掉了,如果我们可以成功的引入纯天然制造的溶剂、例如乙醇、乙酸酯等,我们相信这类溶剂一定有他生存的一席之地,当然我们理想中的溶剂型涂料所采用的溶剂体系应该是生无可降解或者纯天然的,而不是目前你所看到的甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸丁酯等等有机溶剂,你认为呢?

在开发新型溶剂型涂料的过程中,有些溶剂可能要被抛弃:例如含苯环的溶剂像甲苯、二甲苯;又例如对人体有影响的溶剂,像丙酮、丁酮、MIBK;又例如对环境影响比较大而且异味较大的像环己酮和异氟尔酮。尽管涂料用的溶剂多数占他们本身市场的份额都不大,如环己酮在涂料领域的应用占总量的1%都不到,但有些溶剂就是为“涂料而生”的,像醋酸丁酯。

国家对VOCs排放的控制非常的坚决,而大力减少VOCs的排放会改善我们生存环境的质量,我们必须为之而努力。从长远看,目前的溶剂型涂料是没有前途的,但并不代表用溶剂溶解的涂料没有前途,毕竟很多领域要求常温固化和高的流动性,这不是目前光固化和粉末涂料技术可以解决的。将来溶剂型涂料所使用的溶剂和与之配套的树脂会完全不一样,只是名字和现在一样而已。


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