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2020-10-19 10:00
涂料颜料-以斑斓色彩 点缀大千世界
涂料颜料-以斑斓色彩 点缀大千世界。颜料可分为无机颜料、有机颜料、体质颜料。
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颜料是涂料中颜色的重要来源,即是涂料中的着色物质,又是次要的成膜物质,颜料能赋予涂料漆膜一定的遮盖力和颜色,更重要的是能增加油漆的防护性能。
颜料是涂料的次要成膜物质,不仅能使漆膜呈现想要的色彩,遮盖被涂物的底层,使漆膜更具有装饰性,更重要的是能改善涂料的物理性及防水性,耐擦性等特点。
颜料可分为无机颜料、有机颜料、体质颜料。
水性铝颜料的表面改性研究进展
铝颜料是重要的金属颜料之一,因其独特的美观效果和防腐性能,深受消费者的喜爱,并在很多领域获得广泛应用,为了解决铝颜料在水性树脂体系中分散性以及稳定性,在应用前必须对铝颜料进行表面包膜改性处理。综述了近年来水性铝颜料表面包膜改性方法,主要有表面吸附腐蚀抑制剂法和包覆膜法。归纳了表面腐蚀抑制剂法使用的试剂种类,并分析了不同试剂的作用原理;介绍了不同的包覆膜法包覆机理与包覆效果。
目前水性铝颜料的表面改性研究主要集中在铝颜料本身的表面改性,目的提高铝颜料的耐酸碱和阻止铝颜料与水反应,对于水性铝颜料在不同的水性树脂体系中的分散性、稳定性、相容性及其环保性很少研究。因此,今后的工作应加强以下几方面的研究:
(1)在铝颜料表面引入亲水性有机聚合物长链,通过聚合物的长链与水性树脂间发生缠绕,提高水性铝颜料在水性树脂中的分散性和树脂体系的相容性,降低“掉银”、漆膜表面毛糙现象;
(2)新型研磨助剂的研发,通过研磨后直接能够获得亲水性铝颜料;
(3)在水性铝颜料的制备过程中,如何减少有机溶剂的使用,以及制备好的产品中,控制有机溶剂的含量等问题。
铝颜料市场规模与结构预测
由于经济发展和消费水平提升滞后于欧美等国,铝颜料在我国的大规模应用还只有20年左右时间。随着全球经济的回暖,消费需求和工业建设都将出现回升。
预计2019-2024年我国铝颜料产量年均增长率将继续达到10%左右,到2024年消费量可达到近8万吨,市值约60亿元。其中,涂料仍是最大的消费单元,消费量约5.5万吨,油墨消费约1.5万吨,塑胶消费约0.5万吨,其他应用消费约0.5万吨。
我国铝颜料未来发展的方向
随着市场接受能力和认知度的的逐步提升,铝颜料的高装饰性和功能性正越来越受到市场重视,而随着新产品和新应用领域的不断开发,铝颜料市场空间将获得稳步增长。
从产品目前的发展趋势看,具有超细度、高亮度、高遮盖力、低VOC特性的铝颜料产品将是市场未来需求的重点,而彩色铝颜料、特种功能性铝颜料等新品种的市场消费存在一定的爆发式增长潜力。
从应用领域的发展趋势看,汽车、手机、消费电子产品、IT产品、金属油墨、化妆品包装等仍将是中高端铝颜料消费市场的主流,而随着节能减排工作的不断深入,铝颜料的反光性能将在节能屋顶、节能建筑等领域获得新的发展机遇。
从产业自身看,部分有实力的铝颜料企业将一方面纵向延伸产业链,进入球形铝粉等领域,缩短供应链的同时还有助于控制原材料质量稳定性,另一方面将横向延伸产业链,进入太阳能铝浆等新兴市场。
铝颜料的技术仍在不断进步之中,其目前的技术发展热点主要集中在水性化和包覆改性,此外提高颜料细度、形状一致性、粒径均匀度、产品品质的稳定性等物理指标,改善颜料分散性等性能,研发彩色铝颜料、特种功能性铝颜料等也是其技术发展趋势。
钛白粉在涂料中的应用及可持续发展途径
钛白粉是一种无机白色颜料,主要成分为二氧化钛,按晶体形态可分为板钛矿、锐钛及金红石三种类型。由于具有折射率高、消色力强、白度高、无毒和稳定性好等优点,钛白粉被广泛应用于涂料、塑料、造纸及油墨等行业,其中用量最大的为涂料行业,约占60%。钛白粉作为一种高效的光散射颜料,为涂膜提供了优异的白度和遮盖力。随着汽车工业、建筑工业以及水性涂料市场的迅速崛起,钛白粉的总体需求量也日益剧增。然而,由于原钛矿资源的短缺,造成了钛白粉的供应紧张和价格上涨,也对涂料生产商造成了巨大的成本压力。并且,钛白粉生产工艺过程带来的高能耗及产生的不必要的副产物也与当前倡导的低碳足迹理念日渐相悖。因此,提高钛白粉的使用效率,降低钛白粉的使用量或者寻求有效的钛白粉替代物也将成为涂料行业可持续发展的新途径。
氯化法实现突破并向纵深发展
中国的氯化法钛白粉工业起始于上世纪90年代末,与后来高速发展的硫酸法钛白粉工业在时间段上几无差别,但后来两者的表现却大相径庭。
2019年以前,氯化法的产量占比始终为2.0%~5%,少得几乎可以忽略不计,生产企业原先有4家,2018年缩减为2家,都是资金链原因。
但是,生产工艺向氯化法转移是近30年来国际上钛白粉工业的发展趋势之一。因为相对于硫酸法,品质优异是其根本特色。
预计,未来1~2年,中国氯化法钛白粉的总产能将实现65万吨/年以上。
生产规模是产业发展的根本和基础,相信中国氯化法工艺在取得规模突破的前提下,由点带面而向纵深发展,这是行业高质量发展的又一重要标志。
硫酸法钛白粉主产品向中高端发展
钛白粉产业技术创新战略联盟秘书长毕胜指出,20多年来,尽管我国钛白粉行业生产及装备技术、产品品质研发等方面得到了长足进步,但与国际大公司相比,无论是产品品牌的知名度或在质量内涵方面都还存在不小的差距。
在国内市场上,大型企业的产品虽有一定的知名度,但这只是相比于以往或小微企业而言,而且其大都也只能应用于中端或中高端以下的领域。高级汽车、高铁列车、远洋集装箱等顶端领域用的要求具有高光泽、高耐候、高分散性、高遮盖力的钛白粉仍然还必须使用进口的高端产品。中小微钛白粉企业的产品就更不用说了。
在国际市场上,中国出口的钛白粉产品对终端用户来说,主要还是应用于中低端领域,部分可配用于中高端领域。这直接能说明,虽然中美贸易摩擦已持续两年以上,出口美国市场的钛白粉数量大幅下降,但对除美国以外其他国家的出口量几无影响,因为中国出口美国市场的钛白粉占比很小,美国市场以高端为主。
自2009年起,中国钛白粉的总体规模已高居世界第一。在如今开放的全球经济一体化年代,高质量才是未来发展的主旋律,这里特指产品的品质和品牌,单靠数量和低价格打天下的传统理念早已成为历史。
高质量发展成钛白粉未来发展主旋律
全球钛白粉生产商越来越少,单个生产商的规模越来越大,这是世界上钛白粉工业另一个发展趋势。在我国随着大型企业的快速发展地位不断得到巩固,行业产能集中度不断提高,但洗牌效应短期内难以呈现。
目前,世界上除中国以外的钛白粉生产商共有17~18个,总产能400万吨/年,其中前5名(科慕、特诺、泛能拓、康诺斯、石原)综合产能为360万吨/年,占比90%。作为比较,2019年,中国前5名生产商产能占比为50%;前10名占比为67.6%,这显然有很大的差距。
钛白粉产业技术创新战略联盟秘书长毕胜指出,经过20余年高速发展,钛白粉行业的规模和质量也得到全面提高。硫酸法产品的应用领域实现全覆盖,品质和应用性能在不断改善,高质量发展将成为钛白粉行业未来发展的主旋律。
氧化铁红和氧化铁黄的分散技术
颜料浓缩浆一直是生产彩色涂料的一种新的且灵活的方式。特别是在水性用途上,这些浓缩浆必须适用于各种不同的漆基技术。正因为如此,浓缩浆配方通常是不含漆基、具有广泛的相容性。此外,对于储存稳定性方面的要求,颜色强度和性价比非常高。这些要求直接称为添加剂技术。预期添加剂具有优异的黏度降低性能,这是为了实现高颜料添加量和最经济的研磨效果。必须能长时间稳定黏度和开发出最大的颜色强度,以避免任何昂贵的颜料未得到充分利用。对于装饰性涂料,氧化铁是最重要的颜料类别。氧化铁的困难在于其形状而不是颜料的润湿。氧化铁黄倾向于得到膨胀的流变体,当在分配机上进行自动定量给料时它会是一种灾难。另一方面,氧化铁红随时间延长会增加颜料浓缩浆的黏度。
本文介绍能用于水性、不含漆基的氧化铁颜料浓缩浆中的不同结构的润湿分散添加剂。颜料浓缩浆的稳定性和润湿将会通过黏度降低、存储稳定性和颜色性能反映出来。ζ电位用于表征润湿性和分散效率。
我国氧化铁行业 全力开拓市场需求
近期一线生产企业反映,今年初疫情起始后,全行业生产企业按下“暂停键” 对企业造成重创,氧化铁企业已从2月中旬至6月的复工率已达90%以上,使复工复产按下了安全“绿色生产键”。5月份前已控住了疫情,行业经济全局没伤筋动骨,氧化铁的市场供需关系还存在不确定性,市场及价格出现了一些波动,但对产品价格的持续低迷和单位成本的走高导致全行业经济效益不容乐观。
行业内主体企业的企业家们预测氧化铁市场在今年的第3季度内也没有多大的期望值,预判今年前三个季度的总量约较去年同期45万吨的生产量降幅3~5%。
当前,氧化铁行业经济的正常生产生活秩序在不断恢复,氧化铁行业中的多家企业实现了有序运行,可以有效保障内外销市场供应的需求。
2019年全球无机颜料市场规模达到220亿美元
据一项最新研究结果显示,2019年全球无机颜料市场规模约220亿美元,到2024年预计将达到283亿美元,期间年复合增长率为5.1%,呈现较好的发展态势。
在无机颜料体系中,钛白粉由于具有优异的物理性能,应用最为广泛。例如其优异的光散射性能赋予涂饰件表面良好的白度和明度。另外,氧化铁是颜料体系中应用量第二大的颜料。
分析指出,颜料在涂料应用领域增速最快,这主要得益于涂饰件性能要求的提升以及涂料制造技术、涂装工艺的不断创新。另外,颜料在塑料应用领域预计未来几年也具有较好的发展前景。
从无机颜料下游终端行业角度来看,主要有建筑工程、汽车业、包装业、造纸印刷业、纺织业等。其中,建筑工程行业是无机颜料应用发展最快的领域,这是由于无机颜料具有良好的热稳定性、化学稳定性、耐久性、耐候性等综合性能。
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