精细化工中环保涂料的行业分析和研究新进展

1环保涂料的行业分析和研究新进展摘要：这篇论文主要简述环保涂料的研究现状和行业分析报告，概述了当前的合成原理和工艺方法，并且列举了对绿色环保涂料的研究新突破和工程应用实例。关键词：环保涂料;行业分析报告;合成原理；研究突破;应用实例TheresearchprogressandIndustryAnalysisReportofenvironmentalfriendlypiantAbstract：ThepaperhasdescribedtheresearchprogressandIndustryAnalysisReportofenvironmentalfriendlypiantbriefly,andsimplilyintroducedtheSynthesisprincipleandmethod.listmanyNationalresearchinstitutions’breakthroughandsomeapplicationsusedinengineer.Keyword:environmentalfriendlypiant;paintIndustryAnalysisReport;Synthesisprinciple;researchbeakthrough；application一、环保涂料现状：涂料在国民经济中发挥着重要的作用，是现代社会不可缺少的。但是，全世界每年从涂料中挥发出来排放到大气中的挥发性有机物(VOC)有1000万吨，是大气污染主要来源。随着人们和政府环保意识的不断提高，限制VOC排放的相关法规的出台，环保型的绿色涂料产品以其无污染性、安全等特点，代替传统的污染严重的溶剂型涂料已成为整个社会的共识。2环保涂料不污染环境，而传统涂料，如溶剂型涂料，油性涂料等含有大量危害人体健康的有毒致癌物质甲醛，苯类等物质.其次绿色环保涂料一般为水性或水乳性物质，无异味，不燃烧，施工及运输不需特别要求；而溶剂型或油性涂料则具有强烈的刺鼻气味，且易燃，易爆，施工及运输过程中一旦操作不慎，后果不堪设想.第三，绿色环保涂料具有多功能性，如防霉，防辐射，防紫外线，阻燃等特点；而传统涂料比较单一.第四绿色环保涂料的各项性能指标更趋合理，如光泽度，渗透性，防潮透气性能，耐热，抗冻性能，附着力等都较传统性涂料有所提高。有关资料显示，仅仅在北京过去7年用于修建地铁、轻轨，高速公路，机场，奥运会场馆设施等重大工程中，北京的涂料市场就已达到280亿元。我国对建筑内墙涂料的VOC限制标准为小于等于200g/L,而真正做到在确保涂料性能全面优秀前提下,超低VOC含量产品还很少。二、中国涂料行业分析报告市场总量大，竞争激烈目前，中国是世界上第二大油漆与涂料市场，仅次于美国。2007年中国油漆与涂料总产量约为620万吨，比2006年增长22.3%。据统计，中国2008年上半年油漆与涂料的产量为320万吨，同比增长11.8%。总的来看，受全球经济增长放缓的影响，2008年中国油漆与涂料市场增速明显下降。然而，中国仍然是世界油漆与涂料市场增速最快的地区之一。中国油漆与涂料市场竞争激烈，活跃的涂料企业数量约为4500家。世界主要的油漆与涂料企业均已在中国建立了生产基地或者成立合资企业，包括阿克苏·诺贝尔公司（AkzoNobel）、PPG公司、立邦集团（Nippon）、3巴斯夫集团（BASF）、关西涂料集团（Kansai）和佐敦集团（JOTUN）等。这些公司在技术、资金、人才和营销能力上相对本土公司更具实力。建筑涂料、汽车OEM涂料、汽车修补漆、木器漆、船舶用漆、防腐涂料、卷材涂料等是应用最广的油漆与涂料品种。其中，建筑和木器是中国油漆与涂料市场中最大的两个应用，二者销售量分别占总销量的30%和24%。汽车OEM、汽车修补、船舶、防腐、卷材是未来前景看好的应用领域，预计这些应用领域的油漆与涂料市场将保持高的增长速度。世界经济低迷对中国油漆与涂料市场造成冲击虽然中国仍然是世界上增长最快的经济体，但是中国无疑受到了世界经济增速放缓的冲击。出口下降，外商投资减少，失业率上升。然而，由于中国金融业开放的程度有限，中国的金融领域所受到的冲击不大。同时，中国国内需求并未受到太大的影响。世界金融危机的对中国油漆涂料行业的影响在2008年9月份开始显现，海外订单同比下降了10%左右。作为主要的出口品种，建筑涂料和木器涂料出口量明显下降。此外，由于塑料玩具，船舶和机床等产品的出口市场萎缩，相应的涂料品种需求量下降，下降幅度为5%到15%不等。由于担心经济陷入衰退，中国政府迅速实施了经济刺激计划。2008年11月，中国政府出台了一个投资总额约4万亿人民币的经济刺激计划，其中包括加快铁路、公路和水利等基础设施的建设，加大对经济适用房建设的投入，加快四川地震灾区的重建工作，加大对环境保护技术研发的支持，加快生态环境治理以及一系列针对企业和个人的减税计划。2009年初，中国政府又出台了行业振兴计划，已规划出台的振兴行业包括装备制造业、4纺织业、造船业、钢铁业、石化工业、轻工业和汽车业；其他正在规划振兴的行业包括能源业，电子信息业和房地产业等。“4万亿计划”和十大行业振兴计划为中国经济保持平稳发展提供了强大的支持，减轻了世界经济放缓对中国油漆与涂料市场的负面影响，为中国油漆与涂料市场增长提供可能。2010年恢复快速增长2009年将是中国油漆涂料企业艰难的一年。尽管中国政府出台了诸多经济刺激和行业振兴计划，但是由于财政政策的滞后效应，经济增长的全面恢复预计需等到2009年第四季度。据FrostSullivan预测，2009年上半年，本土对油漆涂料的需求将同比增长2%-5%，下半年需求的同比增长率则提高到10%左右；出口市场则预计在2009年全年都将是负增长。由于经济刺激和行业振兴计划的效果显现，中国油漆涂料行业预计将在2010年走出增速下调的阶段；出口市场也将在2010年恢复正增长。总之，中国油漆涂料的产量预计将在2010年重新获得两位数的增长率。三、合成原理河南工业大学开发出一种新工艺方法。研制出此乳液各项指标达到国标要求且具有超低VOC的新型环保涂料。以硬单体或多组分单体为核聚合物(高Tg),软单体为外壳(低Tg)采用半连续种子聚合,加大引发剂用量,造成“饥渴”反应条件,控制核/壳形态。用两阶段法,采用幂级加料,多次加料法,进行(半)浮胀半连续聚合,提高聚合速率和降低凝并效应,严格控制聚合场所,合成出性能优良的超低VOC水性乳液。四、制备方法：51制备水性环保涂料：制备水性涂料的关键是在高分子化合物的分子上引入亲水性基团，获得水溶性树脂，主要有以下几种方法：(1)成盐法：通过反应将聚合物主链转变成阳离子或阴离子。如带羧基的聚合物与胺类中和成盐(如阳极电沉积树脂)，带氨基的聚合物以羧酸类中和成盐(如阴极电沉积树脂)。此种方法在工业上应用最广泛。(2)在聚合物中引入非离子集团，如在聚合物主链或侧链上引入羟基。(3)将聚合物转变成两性离子中间体。水性涂料最常见的三大类是水性环氧树脂涂料、聚氨脂涂料和水性紫外光固化涂料(UVCC)。2制备粉末涂料：在制备工艺上，可分为干法和湿法两种，干法可分为干混合法和熔融混合法；湿法又可分为蒸发法、喷雾干燥法和沉淀法。现在还出现了由Ferro公司开发的超临界流体法VAMP(VedocAdvancedManufacturingProcess)，这种方法的原理是利用超临界态的二氧化碳是一种很好的溶剂，将粉末涂料的各种成份称量后加到带有搅拌装置的超临界流体加工釜中，超临界态二氧化碳使涂料的各种成份流体化，这样在低温下就达到了熔融挤出的效果。物料经喷雾井在分级釜中造粒，制得产品。这种方法开发利用被称为粉末涂料制造方法的革命。3制备高固体份涂料高固体份涂料分为高固体份醇酸树脂涂料、高固体份丙烯酸涂料、聚氨酯高固体份涂料和环氧树脂型高固体份涂料。制备这些高固体份涂料技术的关键是如何降低树脂的相对分子质量和保证官能团分布均匀的聚合技6术。研究发现聚合过程主要以缩聚反应和自由基聚合为主。作为高固体份化的手段是树脂改性(低分子量化、低极性化和粒子化)，添加活性稀释剂等方法。将混合单体按量装进恒压漏斗中以备用;将十二烷基硫酸钠、OP-10、碳酸氢钠加入三口烧瓶中搅拌5～10min,然后边搅拌边加入恒压漏斗中1/3的单体,搅拌5～10min使单体充分乳化,此时可以看到三口烧瓶中小液滴开始增多,且没有颜色的变化;然后在恒温下开始滴加过硫酸铵和剩余的单体乳液逐渐变成乳白色;剩下的原料在1.5h左右滴加完毕。待滴加完毕后升温到75℃左右恒温反应4～5h,快速升温至80℃减压闪蒸,然后冷却到室温,调节pH值为8～10,再次减压抽单体,出料即得产品。五环保涂料应用前景：1.天安门阿蒂兰杀虫涂料的应用许多涂料厂商都试图生产具有灭虫性能的墙体涂料，但是均无法解决灭虫持久和环境污染的问题。法国阿蒂兰化学公司集团公司采用高科技配方和现代化的生产工艺制造出的环保杀虫灭虫墙体涂料使问题迎刃而解。阿蒂兰灭虫环保乳胶漆采用高科技特制的杀虫物质，成为涂料的组合部分，灭虫物质通过涂料的微细孔在涂层表面形成晶体，当昆虫接触到灭虫晶体时，它的脂肪脚神经就会被溶解，从而破坏其神经系统，使其在一定时间内死亡，而且灭虫效力可以持续多年。该涂料长效灭虫的同时，还可以抑制细菌的滋生，净化环境，并无挥发性气味。在北京天安门城楼、中日医院、国际饭店、国际机场新楼均采用该种环保灭虫乳胶漆，而且阿蒂兰环保涂料成为中国六部委联合推荐小康住宅7使用产品和中国涂料协会的首推新产品。2.由ICI研发并生产的新一代全面环保涂料产品面世。这款名为FreshaireChoice（空气清新最佳选择）的涂料产品，不含VOC组分，质量出众，环保无害，并且得到了美国lifetimeguarantee和GREENGUARD等环保机构的环保认证。美国绿色卫士环保机构（GEI）宣布ICI的FreshaireChoice是第一个通过其实验室测试的无VOC产品，并且获得了该机构的GREENGUARD室内空气质量认证（GREENGUARDIndoorAirQualityCertified）。这也是目前涂料环保认证中的最高级别，通过此级别认证的产品可以在儿童房间和学校等场所使用。FreshaireChoice共有66种色彩供消费者选择，并且采用ICI创新的配色系统进行配色，以满足消费者不同的设计需要。在ICI创新的配色体系中，这些色彩被分为四大类，其中包括水景、空气、植物和土壤不同的设计创意，这些色彩不但紧密地与自然之美联系在一起，而且还可以选择不同面漆效果，更为难得的是该涂料可以保证在几分钟内固化干燥。3韩国化学研究院开发出一种不含甲醛的新型涂料。不仅环保性能好,而且成本也相对较低。普通涂料在生产过程中经常使用甲醛等致癌物质，而这种新型涂料在生产过程中主要使用了腰果壳和过氧化物酶等生物催化剂，并不使用甲醛,。新型涂料主要用于木制品不仅环保,而且有着出色的化学稳定性、耐热性和耐烟熏能力,干透速度也比绝大多数使用甲醛的涂料要快。未来两三年内价格有望降至与普通涂料价8格相当的水平。六：展望虽然，从性能上来说环保型涂料目前还不及溶剂型涂料，但是由于VOC对人类自身及生态环境的严重威胁日益明显，绿色涂料代替溶剂型涂料的趋势刻不容缓。我们接下来的工作是希望能达到涂料中VOC的零排放技术，即发展无溶剂的涂料产品，以最大程度减少对环境的破坏。随着人们和相关部门对于健康和环境的重视，新型环保涂料市场潜力巨大，巨大的潜在消费市场必然导致绿色环保涂料的激烈竞争，因此制作工艺简单，产品生产成本低廉，有害物质含量指标低甚至不含的产品必受消费者欢迎。9参考文献：【1】潘祖仁.高分子化学[M].北京:化学工业出版社,2003.40-42.【2】王秀芬.聚合物材料[M].天津:中国轻工业出版社,2000.45.【3】徐德恒.功能性乳胶[M].上海:上海科技文献出版社,2004.230.【4】寇会光,朱胜武,施文芳.[J].高等学校化学学报,2001,22∶1410～1413【5】韩巧荣,