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我国工业涂料发展的新动向

阎永江  时任山东省涂料行业协会会长

1 引言

从2010年以后,我国政府在大气污染治理方面打出了一连串的组合拳: 2013年9月,国务院印发了《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)要求各地推进挥发性有机物(VOCs)治理,在表面涂装等重点行业开展VOCs综合整治;2015年8月29日修订通过了《中华人民共和国大气污染防治法》自2016年1月1日起施行;2015年修订了《高污染、高环境风险产品名录(2015年版征求意见稿)》;2015年颁布了《挥发性有机物排污收费试点办法》;2015年2月1日正式对施工状态下挥发性有机物含量超过420克/升(含)的涂料开征消费税等等。这一系列的措施,已经迫使国内涂料生产企业和涂装施工企业认真对待未来发展的途径,也因此,相关企业加快了节能减排的步伐。

2 目前我国工业涂料发展新动向

虽然我国涂料行业从上世纪末就开始了环境友好型涂料的研究,特别是在工业涂料方面的研究一直没有停止过。从2015年开征消费税以来,大多数从事工业涂料生产的都加快了以水性化为主要突破口的环境友好型涂料研发的步伐,品种几乎涉及了全部有机防腐涂料的应用领域。目前我国建筑墙面涂料水性化已超过80%,木器涂料水性化经过近20年的推广现达5%左右;在工业防腐涂料领域,轿车工业的水性化发展最快,涂装基本全部采用电泳漆,汽车中涂和色漆的水性化进展也很迅速,近五年使用份额由10%发展到大于60%;汽车修补漆水性化的推广正在加快;船舶涂料中水性车间底漆、水性船壳漆已有较多应用;集装箱涂料、工程机械涂料、建筑钢结构涂料水性化目前也都处于应用推广阶段。同时在工业重防腐涂料方面,粉末涂料、高固体分以及光固化等环境友好型涂料和施工方法的研制也在加快。

2.1 不同工业领域发展情况

2.1.1 汽车及车辆涂料

汽车涂料一直是工业涂料发展中新技术、新工艺研发应用的最重要的领域。传统的溶剂型涂料体系和涂装工艺都在改变,发展趋势是:更多采用免中涂涂装工艺、更多使用涂装机器人、更多使用水性和高固体分涂层材料等。到2015年,水性汽车涂料和工艺由2010年的14%上升到53%,已经成为涂装主流;电泳漆向高泳透力和低温烘烤发展;涂装工艺主要向溶剂型高固体分3涂1烘和水性3涂1烘工艺、水性免中涂及IPP整合工艺发展。

轨道车辆、农用车辆、车辆零部件以及摩托车、自行车等的涂装,也在推行水性化涂装和高固含涂料,其路径与水性汽车涂料相类似。其中轨道交通由于其在组织、政策、出口等的作用下,水性化速度比较快,双组分水性环氧底漆加双组分水性聚氨酯中涂、底色漆机罩光漆的体系,成功在出口客车上应用。在农业机械领域,对于大型和乘用型农业机械,其涂装完成性要求已经提高到像汽车一样,底漆为阳性电泳涂料、面漆为低温固化的溶剂型涂料,含重金属的颜料逐渐被要求取消。但是虽然环保要求越来越严格,仍有大量小型农机装备和零部件的涂装,依然还在使用低固含溶剂型涂料。

这个领域环保问题比较大的是在修补涂装环节,大量的溶剂型涂料还在使用,这个状况亟待改变。

2.1.2海洋涂料

海洋涂料是另一个具有代表性的重要的工业涂料领域。由于海洋环境的特殊性和防护要求的严格性,国内在船舶、海工港机等领域目前在主要的使用部位依然是溶剂型涂料为主,但是高固体分的涂料被要求越来越多,水性化方面开展的研究的面不及其他领域开展得广泛,主要品种和大类都已经不同程度进行了水性化的研发,在成果的应用方面也做了大量探索工作,水性内舱涂料在大型船舶得到应用。但是船舶涂料的水性化依然有很多的技术瓶颈亟待突破,如施工环境影响、每道涂层厚度等。目前车间底漆已经大量使用水性环氧富锌底漆

港口机械和海工装备的腐蚀防护在理论上和船壳漆的涂装保护方案是类似的,目前还是以溶剂型为主。

2.1.3集装箱涂料

集装箱在使用过程中需要经历从陆地到海洋、从海洋到陆地的全过程,会遇到各种恶劣的气候环境,因此对集装箱涂装的要求就非常高。虽然如此,集装箱涂料的水性化还是比较成功,转化为应用也是比较快的,这主要是因为集装箱涂装的流水线作业可以大大减少涂装中的环境影响因素,使得涂层体系相对来说可以做得比较完美,从而满足恶劣环境的使用要求。

目前,威士伯Valspar已经率先为马士基集装箱工业公司(Maersk Container Industry)在东莞工厂所生产的船运集装箱提供水性涂料。今年7月1日起,广东省正式实施《集装箱制造业挥发性有机物排放标准》,这是全国首个地方集装箱制造业VOCs排放标准。这为集装箱涂料的水性化做了最好示范和推动。

虽然国内涂料企业在集装箱涂料水性化方面早期开展了较多的研发工作,但从目前应用来看,根本没有能够进入大规模实际应用阶段,这是比较遗憾的。

2.1.4卷材涂料

卷材涂料是工业涂料中很重要的一类品种,一直以来都是各大涂料企业重点发展的。今年以来,全球涂料界已经发生了两大有关卷材涂料并购事件,一是荷兰涂料巨头阿克苏诺贝尔在今年2月17日宣布,计划以4.75亿欧元收购巴斯夫工业涂料业务,包括业务有卷钢、家具用装饰箔纸、面板涂料、风能和一般工业,以及商业运输领域等。预计将于2016年下半年完成。另一个是美国威士伯公司(Valspar)在今年年初宣布,已经完成对欧洲卷材涂料生产商ISVA Vernici公司的收购。这两个并购都对全球卷材涂料市场产生重要影响。

目前欧美卷材涂料所用树脂聚酯树脂(与氨基树脂,或聚氨酯结合的)约占60%,聚氯乙烯塑溶胶(PVC)约占30%,聚偏二氟乙烯(PVDF)5%,剩下的5%中包括有环氧树脂丙烯酸树脂、有机硅改型聚酯(SMP)以及醇酸树脂类。90%左右的彩色涂层板用在建筑领域,随着高档的彩钢板越来越多在用于汽车、家电建材等行业,卷材涂料的需求也越来越多。从目前国内外彩钢板用户的需求来看,长寿命、功能化、环保节能将是彩钢板今后的发展方向,也相应对涂料提出高要求。

再看国内,2015年我国卷材涂料的产量已达到50万吨,占到全球产量一半以上。但是国内卷材涂料有70%以上属于低端、低档产品,根本不具备国际竞争力。以山东为代表的卷材涂料企业在山东有250多家,占了全国70%,但绝大多数是中小企业。由于行业竞争不断加剧,生产企业就不断减薄镀层、降低质量,导致利润全无的“垃圾板”。未来的中国彩涂板市场很大,竞争也更加激烈,紧迫的问题是如何摆脱掉野蛮发展、恶性竞争的局面,努力提高综合实力,面向出口市场和高端客户市场开发适用产品。

3 工业涂料的发展趋势

近年来一系列环保政策的陆续实施,促进了国内涂料企业加快开发符合环保要求涂料品种的步伐。目前主要还是集中在水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料及紫外光固化涂料等品类。

3.1水性涂料

水性涂料作为国家大力推崇的涂料品种,目前已经成为大多数涂企加大研发和市场推广的主要方向。实际上,我国涂料行业从上世纪九十年代就开始了水性工业涂料的研究与开发。经过近十几年的努力有了较快的发展,主要工业涂料生产企业都不同程度开展了水性涂料的研发工作,几乎所有种类的树脂都被用来进行水性化的研究,也几乎涉及了全部有机防腐涂料的应用领域。目前我国轿车工业的水性化发展最快,涂装基本全部采用电泳漆,汽车中涂和色漆的水性化进展也很迅速,近五年由10%发展到大于60%;汽车修补漆水性化的正被重视;船舶涂料中水性车间底漆已有较多应用,水性内舱漆也有部分应用报道;集装箱涂料已由外企率先推出水性涂装;工程机械涂料、建筑钢结构涂料水性化目前也都处于应用推广阶段;防火涂料、阻尼涂料、风电涂料等特种专用涂料的水性化也在加快等等。

但是,在水性涂料的发展过程中,我们应该要有一个准确和清醒的认识。尽管水性涂料具有诸多的优点,如以水作为溶剂,使用中的污染较小,运输较为安全,施工后处理容易等等。但是水性涂料存在严重的甚至致命的缺点,主要表现在乳液制备过程仍然要用大量有机溶剂;水性涂料中仍然含有2%~12%左右有机溶剂;更重要的是,水性涂料干燥时间长,成膜速度慢,受环境因素影响太大,导致户外施工困难,特别是在低温高湿的环境中更加困难;由于水的表面张力大,使基材润湿较难,同时水极易腐蚀金属,因此在工业重腐蚀环境中,水性涂料的防护效果远远达不到溶剂型涂料的效果等等。

之所以强调了水性涂料的缺陷,是因为这些问题的存在直接影响了水性涂料的发展,因此,我们在推动水性涂料的时候要充分考虑到这些因素,同时,政府在政策引导方面也应该更加科学和实事求是,切不可盲目发展、武断专行。

3.2粉末涂料

粉末涂料是环境友好型涂料类型之一,因其不含溶剂且具有保护和装饰等优异综合性能,在工业、汽车、家电、建材等领域的到较好的应用。在环保大势之下,粉末涂料迅速增长,从2012年105万吨到2014年的120万吨,平均增速为7%左右,而2015年快速增长到183.35万吨,增速达到了惊人的52.8%。这是一个很明确的信号,作为环境友好型的粉末涂料,在新的机遇期必将迎来一个更好的发展。

目前粉末涂料除了传统应用市场外,彩钢板、MDF人造板和管道工业粉末涂料的应用将是增长最快的。和我国涂料整体发展趋势一样,粉末涂料的发展是随国内政策走向和经济发展变化而变化的。国家颁布了征收消费税的法规后,彩钢板行业“以粉代漆”的呼声也日渐高涨。

从技术上讲,粉末涂料的发展趋势,首先是要克服其固有缺点,比如,固化温度仍较高,固化时间仍较长;粉体细度仍不够细(一般粒径>50μm),缺少细粉涂装设备,涂层厚度难做到薄涂层;涂装速度难以提高,国内彩钢板喷漆的速度已达到120m/min,而由于膜厚控制、固化时间、粉末携电量等因素限制,静电喷粉技术目前很难达到这个速度等这些彩钢板粉末技术应用遇到的技术瓶颈问题。这些不足都是今后发展中着力研发的重要课题。其次,由于粉末涂料技术应用的范围非常广泛,在国家政策的推动下,技术的进步和市场的拉动都会为粉末涂料的开发应用带来快速发展,因此,根据应用开发新的品种,是今后的重要方向。例如,开发装饰性好的金属邦定粉末涂料,电学性能好的导电、防静电粉末涂料,具有节能性能的高反射率、隔热、散热粉末涂料,以及耐高温粉末涂料、抗菌粉末涂料、负离子粉末涂料等等。另外一个发展重点就是,研究开发全新的涂装技术,如,有人用高分子电偶极化带电的思路,从根本上解决粉末涂料的涂装技术瓶颈。

3.3高固体份涂料

在环境保护政策日益强化的形势下,高固体份涂料又被大家再度重视。高固体分涂料实际就是涂料中固体含量比较高的溶剂型涂料,一般认为涂料中的固体含量(质量)大于70%的可以称为高固体分涂料。目前高固体分涂料研究的难点仍然集中在如何在降低体系溶剂的同时降低涂料粘度上。高固体分涂料的涂膜性能与一般溶剂型涂料相比有较明显优势,特别是在重防腐涂料方面,是水性涂料远不能及的,所以目前研究的热度比较高。

高固体份涂料主要以丙烯酸、聚氨酯或以其改性树脂为研究对象,其他品种还有环氧、不饱和聚酯、氨基醇酸系列等。目前高固体份涂料在要求较高的汽车面漆和中涂应用较多,虽然到2016年初,汽车制造行业(乘用车+卡车)水性涂装体系已结超过40%,但是溶剂型高固体分的3C1B工艺仍是主要涂装工艺。其他在钢制家具、家用电器、农业机具、机械装备、汽车零件、飞机与工业防腐等应用较广泛。

目前,高固体分涂料的发展方向是向更高固体含量(>85%)、低温固化剂和快速固化涂料品种,开发施工性能优良的涂装体系。

3.4光固化涂料

光固化涂料也是不用溶剂,节省能源的涂料。但是严格的说,光固化涂料不应该是一个单独的涂料品类,更应把它作为一种涂料固化技术来讨论。从前面说到的水性涂料、粉末涂料,都已经实际应用UV作为固化手段的水性UV涂料、粉末UV涂料等品种,主要用于木器家具、板材等,UV固化技术已经成为推动环境友好型涂料发展的重要手段之一。

目前UV固化技术研究重点,一是超支化聚合物树脂体系。超支化聚合物具有三维的高度支化结构和大量的端基以及良好的溶解性、低黏度、高化学反应活性等,在UV 固化涂料体系中可以改善其的流动性, 减少溶剂的用量, 同时可以缩短固化时间、提高成膜性能。其二是双重固化体系。当涂料为有色体系或者涂层较厚时,涂层比较难以固化,如果被涂物件不是板材,而是复杂物体时,紫外线UV固化涂料的照射不完全,就会产生部分涂料较难以固化。双重固化体系可以通过两个固化体系完成交联聚合,一部分是光引发的反应,另一部分不需要光引发的暗反应,这样就大大改善复杂物件的光固化效果,提高反应效率。

4 2016年与涂料发展相关的几个事件

2016年以来发生在铁路领域的重要事件,可以让我们更好地看清未来工业涂料发展的方向,也可以提供我们对未来发展的思考。

4.1 地方政府陆续出台VOCs排污收费实施办法

2015年6月国家发布《挥发性有机物排污收费试点办法》,规定于2015年10月1日起开始征收VOCs排污费以来,已经有14个省市陆续发布各自的收费办法。

各省市征收VOCs排污费一览表

序号

省市

开始时间

收费办法

(元/公斤)

征收范围

1

北京

2015.10.1

20

家具制造、包装印刷、石油化工、电子行业、汽车制造

2

上海

2015.10.1

10

在国家规定的基础上,增加涂料油墨生产、汽车制造、船舶制造等

2016.7.1

15

再增加工业涂装、工业涂布等

2017.1.1

20

再增加家具制造、医药制造、电子、橡胶塑料、木材加工等

3

天津

2016.5.1

10

石油化工行业和包装印刷行业

4

江苏

2016.1.1

3.6

石油化工行业和包装印刷行业

2018.1.1

4.8

5

安徽

2015.10.1

1.2

石油化工行业和包装印刷行业

6

湖南

2016.3.1

1.2

石油化工行业和包装印刷行业

7

四川

2016.3.1

1.2

石油化工行业和包装印刷行业

8

辽宁

2016.4.1

1.2

石油化工行业和包装印刷行业

9

浙江

2016.7.1

3.6

石油化工行业和包装印刷行业

2018.1.1

4.8

10

河北

2016.1.1

2.4

石油化工行业和包装印刷行业

2017.1.1

4.8

2020.1.1

6

11

山东

2016.6.1

3

石油化工行业和包装印刷行业

2017.1.1

6

再增加汽车制造、家具制造、型材工业等

2018.1.1

进一步扩大征收范围

12

海南

2016.8.1

1.2

石油化工行业和包装印刷行业

13

山西

2016.9.1

太原市1.8

其他市1.2

石油化工行业和包装印刷行业

14

湖北

2016.10.1

1.2

石油化工行业和包装印刷行业

4.2 涂料企业新的一轮收购兼并

2016年全球涂料行业引来新的一轮收购兼并潮。

序号

事件

完成时间

交易内容

 

1

巴斯夫收购凯密特尔

预计2016年底

凯密特尔是Albemarle公司旗下全球领先的表面处理业务供应商

交易额32亿美元

 

2

PPG公司收购Meto Kote

预计2016年第三季度

Meto kote公司总部位于俄亥俄州Lima,其业务是通过在客户的生产现场为其提供零部件及组装产品涂料涂装服务。

交易细节不明

 

3

金力泰收购资产,间接控股银橙传媒,

未披露

拟向交易对方发行股票,作价99141.78万元,购买63.57%股权,从而间接控股上海银橙文化传媒股份有限公司,金力泰将快速切入互联网广告精准投放及代理业务。

 

4

 

美国RPM国际收购卡宝拉因油漆大连公司全部股份

未披露

美国RPM国际公司旗下Carboline公司收购其在中国的合资企业大连卡宝拉因油漆有限公司剩余51%股份,从而实现对该公司的全资控股。

 

5

昕特玛收购翰森公司粘合剂及涂料业务

2016年第夏

收购翰森公司高性能粘合剂及涂料业务单元(PAC)

2.26亿美元

 

6

赢创收购空气产品特种化学品及涂料添加剂业务

2016年底

收购美国空气产品公司的特种化学品及涂料添加剂业务(属于其功能材料部门)

交易额38亿美元

 

7

巴斯夫协议收购广东银帆化学汽车修补漆的资产

20164

巴斯夫与广东银帆化学有限公司(“银帆”)达成资产收购协议,银帆的产品系列加入巴斯夫国际品牌系列中,增强巴斯夫在亚太区的汽车修补漆产品组合

 

8

 

阿克苏诺贝尔收购巴斯夫工业涂料业务

计划2016年底

收购巴斯夫涂料解决方案工业涂料业务,包括技术、专利、商标以及位于英国Deeside和南非Vanderbijlpark的两个生产基地的移交

交易额4.75亿欧元

 

9

威士伯收购意大利卷材涂料生产商ISVAVernici

 

已完成

美国威士伯公司(Valspar)宣布,已完成对总部位于意大利都灵的欧洲卷材涂料生产商ISVA Vernici公司的收购。

交易额不详

 

 

10

欧励隆(Orion)全资收购青岛赢创化学公司

 

已完成

欧励隆工程炭公司(Orion)已完成对青岛赢创化学有限公司(QECC)剩余33%股份的收购,从而实现对该公司的全资控股。青岛赢创主要运用德固赛的设备和技术生产高端炭黑产品

交易额不详

 

 

11

立邦漆全资收购德国汽车涂料生产商B&K

已完成

日本立邦漆(Nippon Paint)已完成对德国汽车涂料生产商Bollig&Kemper GmbH&Co.KG(B&K)另外49%股份的收购,从而实现了对该公司100%控股

交易额不详

 

 

12

吉世科收购特种涂料系统公司Specialty Coating Systems,Inc.

已完成

国际知名高品质材料、产品和服务供应商KISCOLtd.正式收购全球聚对二甲苯涂装服务和技术领域领军公司Specialty Coating Systems,Inc

交易额不详

 

 

13

立邦中国收购长润发涂料集团60%的股份

已完成

97日立邦中国宣布正式购长润发涂料集团60%的股份。

交易不详

至此立邦在国内已经收购秀珀、欧龙和长润发等涉及地坪漆、家装木器漆以及家具漆三个不同的领域的企业。

5 我国工业涂料目前存在的问题和一点建议

涂料工业要走节能环保低排放的道路,已经是一个不可能回头的路。因此,企业、政府和全社会都应该认真对待,以科学发展的观点来做好涂料的事情。

5.1问题

首先,对涂料VOCs的减排存在认知偏差。现在说到环保、必说水性,企业上新品种,只上上水性,行业组织搞活动,重点做水性,政府审批涂料企业的新建和改扩建项目,只认水性,似乎只有水性才是涂料工业未来的发展方向。其结果是大家都往水性涂料这一条道上挤,忽视了同样是低VOCs排放涂料的高固体分涂料、粉末涂料以及UV固化涂料等,这对于通过涂料的技术进步达到环保要求和涂料技术的全面发展是很不利的。

其次,对于水性涂料的性能和作用认识不充分。水性涂料的优点不必多言,但其存在的缺点也是非常突出的。其应用受到环境温度、湿度的影响,特别是在低温高湿的户外使用时,成为其致命的弱点,制约了水性涂料的应用。

另外,从水性工业涂料的性能来讲,还不能完全达到溶剂型涂料的性能,特别是在使用环境比较恶劣的重防腐方面,水性工业涂料还有较大差距。虽然集装箱、汽车已经应用水性涂料作为防腐保护,这是有涂装生产线来完成的,而对于更多的非涂装生产线的水性涂料涂装,如船舶、桥梁、海工装备以及大型机械等等,由于涂装的限制,水性工业涂料的性能就比较难以满足使用要求。

5.2 建议

第一,对于工业涂料的发展,一定要秉持实事求是和科学的态度。不管发展哪种类型的涂料,是水性还是高固含,是粉末还是光固化,只要是属于环境友好型涂料,就应该认真去研发,用力去推动,绝不应该盲目和追风。

第二,对于工业涂料的环保问题,与涂料涂装相关的各个方面都应共同努力,而不要仅仅依靠或者说仅仅针对涂料生产企业提出要求和限制。这就需要政府管理部门进行科学管理和积极引导,保护好涂料企业在解决涂料环保问题上的积极性和可持续性。

第三,在技术上达到节能减排的环保目标,需要与涂料技术相关的各方面的努力,不论水性、高固体分、粉末还是紫外光固化等涂料技术的发展,不仅需要涂料自身的努力推动,更需要与之相关的树脂、助剂、工艺、设备以及新材料的应用等各方面的共同发展,才有可能在诸多技术瓶颈上得到突破。

第四,对于水性工业涂料的发展,除了在品种、性能等方面要加强之外,还要在涂装技术方面有所着力,特别是户外现场涂装施工技术,包括水性涂料户外涂装装备、工艺等。如果解决了户外施工方面的问题,水性工业涂料将会有突破性发展。

总之,从2015年开始,我国工业涂料进入了重要的转型时期。面对社会对工业涂料越来越高的性能要求,以及环保给涂料行业越来越大的政策压力,我们这些涂料业内人士有责任、有义务去承担、去努力。压力存在,机会同样存在,看谁能认准方向,抓住机会,谁就会赢得未来。

文章摘选自《2016年中国涂料行业资讯大全》


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