精細化工中環(huán)保涂料的行業(yè)分析和研究新進展

1、環(huán)保涂料的行業(yè)分析和研究新進展摘要：這篇論文主要簡述環(huán)保涂料的研究現(xiàn)狀和行業(yè)分析報告，概述了當前的合成原理和工藝方法，并且列舉了對綠色環(huán)保涂料的研究新突破和工程應用實例。關鍵詞：環(huán)保涂料; 行業(yè)分析報告; 合成原理； 研究突破; 應用實例The research progress and Industry Analysis Report of environmental friendly piantAbstract：The paper has described the research progress and Industry Analysis Report of environmenta

2、l friendly piant briefly,and simplily introduced the Synthesis principle and method.list many National research institutions breakthrough and some applications used in engineer.Key word: environmental friendly piant ; paint Industry Analysis Report; Synthesis principle;research beakthrough； applicat

3、ion 一、環(huán)保涂料現(xiàn)狀：涂料在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用，是現(xiàn)代社會不可缺少的。但是，全世界每年從涂料中揮發(fā)出來排放到大氣中的揮發(fā)性有機物(VOC)有 1000萬噸，是大氣污染主要來源。隨著人們和政府環(huán)保意識的不斷提高，限制VOC排放的相關法規(guī)的出臺，環(huán)保型的綠色涂料產品以其無污染性、安全等特點，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的污染嚴重的溶劑型涂料已成為整個社會的共識。 環(huán)保涂料不污染環(huán)境，而傳統(tǒng)涂料，如溶劑型涂料，油性涂料等含有大量危害人體健康的有毒致癌物質甲醛，苯類等物質.其次 綠色環(huán)保涂料一般為水性或水乳性物質，無異味，不燃燒，施工及運輸不需特別要求；而溶劑型或油性涂料則具有強烈的刺鼻氣味，且易燃，易爆，施

4、工及運輸過程中一旦操作不慎，后果不堪設想.第三，綠色環(huán)保涂料具有多功能性，如防霉，防輻射，防紫外線，阻燃等特點；而傳統(tǒng)涂料比較單一.第四 綠色環(huán)保涂料的各項性能指標更趨合理，如光澤度，滲透性，防潮透氣性能，耐熱，抗凍性能，附著力等都較傳統(tǒng)性涂料有所提高。有關資料顯示，僅僅在北京過去7年用于修建地鐵、輕軌，高速公路，機場，奧運會場館設施等重大工程中，北京的涂料市場就已達到280億元。我國對建筑內墻涂料的 VOC限制標準為小于等于 200 g/L,而真正做到在確保涂料性能全面優(yōu)秀前提下 ,超低 VOC含量產品還很少。二、中國涂料行業(yè)分析報告市場總量大，競爭激烈目前，中國是世界上第二大油漆與涂料市場

5、，僅次于美國。2007年中國油漆與涂料總產量約為620萬噸，比2006年增長22.3%。據(jù)統(tǒng)計，中國2008年上半年油漆與涂料的產量為320萬噸，同比增長11.8%?？偟膩砜矗苋蚪?jīng)濟增長放緩的影響，2008年中國油漆與涂料市場增速明顯下降。然而，中國仍然是世界油漆與涂料市場增速最快的地區(qū)之一。 中國油漆與涂料市場競爭激烈，活躍的涂料企業(yè)數(shù)量約為4500家。世界主要的油漆與涂料企業(yè)均已在中國建立了生產基地或者成立合資企業(yè)，包括阿克蘇諾貝爾公司（AkzoNobel）、PPG公司、立邦集團（Nippon）、巴斯夫集團（BASF）、關西涂料集團（Kansai）和佐敦集團（JOTUN）等。這些公司在

6、技術、資金、人才和營銷能力上相對本土公司更具實力。 建筑涂料、汽車OEM涂料、汽車修補漆、木器漆、船舶用漆、防腐涂料、卷材涂料等是應用最廣的油漆與涂料品種。其中，建筑和木器是中國油漆與涂料市場中最大的兩個應用，二者銷售量分別占總銷量的30%和24%。汽車OEM、汽車修補、船舶、防腐、卷材是未來前景看好的應用領域，預計這些應用領域的油漆與涂料市場將保持高的增長速度。 世界經(jīng)濟低迷對中國油漆與涂料市場造成沖擊雖然中國仍然是世界上增長最快的經(jīng)濟體，但是中國無疑受到了世界經(jīng)濟增速放緩的沖擊。出口下降，外商投資減少，失業(yè)率上升。然而，由于中國金融業(yè)開放的程度有限，中國的金融領域所受到的沖擊不大。同時，中

7、國國內需求并未受到太大的影響。世界金融危機的對中國油漆涂料行業(yè)的影響在2008年9月份開始顯現(xiàn)，海外訂單同比下降了10%左右。作為主要的出口品種，建筑涂料和木器涂料出口量明顯下降。此外，由于塑料玩具，船舶和機床等產品的出口市場萎縮，相應的涂料品種需求量下降，下降幅度為5%到15%不等。 由于擔心經(jīng)濟陷入衰退，中國政府迅速實施了經(jīng)濟刺激計劃。2008年11月，中國政府出臺了一個投資總額約4萬億人民幣的經(jīng)濟刺激計劃，其中包括加快鐵路、公路和水利等基礎設施的建設，加大對經(jīng)濟適用房建設的投入，加快四川地震災區(qū)的重建工作，加大對環(huán)境保護技術研發(fā)的支持，加快生態(tài)環(huán)境治理以及一系列針對企業(yè)和個人的減稅計劃。

8、2009年初，中國政府又出臺了行業(yè)振興計劃，已規(guī)劃出臺的振興行業(yè)包括裝備制造業(yè)、紡織業(yè)、造船業(yè)、鋼鐵業(yè)、石化工業(yè)、輕工業(yè)和汽車業(yè)；其他正在規(guī)劃振興的行業(yè)包括能源業(yè)，電子信息業(yè)和房地產業(yè)等。 “4萬億計劃”和十大行業(yè)振興計劃為中國經(jīng)濟保持平穩(wěn)發(fā)展提供了強大的支持，減輕了世界經(jīng)濟放緩對中國油漆與涂料市場的負面影響，為中國油漆與涂料市場增長提供可能。 2010年恢復快速增長 2009年將是中國油漆涂料企業(yè)艱難的一年。盡管中國政府出臺了諸多經(jīng)濟刺激和行業(yè)振興計劃，但是由于財政政策的滯后效應，經(jīng)濟增長的全面恢復預計需等到2009年第四季度。據(jù)FrostSullivan預測，2009年上半年，本土對油漆涂

9、料的需求將同比增長2%-5%，下半年需求的同比增長率則提高到10%左右；出口市場則預計在2009年全年都將是負增長。由于經(jīng)濟刺激和行業(yè)振興計劃的效果顯現(xiàn)，中國油漆涂料行業(yè)預計將在2010年走出增速下調的階段；出口市場也將在2010年恢復正增長?？傊?，中國油漆涂料的產量預計將在2010年重新獲得兩位數(shù)的增長率。 三、合成原理河南工業(yè)大學開發(fā)出一種新工藝方法。研制出此乳液各項指標達到國標要求且具有超低VOC的新型環(huán)保涂料。以硬單體或多組分單體為核聚合物 (高 Tg) ,軟單體為外殼 (低 Tg)采用半連續(xù)種子聚合 ,加大引發(fā)劑用量 ,造成“ 饑渴 ” 反應條件 ,控制核 /殼形態(tài)。 用兩階段法 ,

10、采用冪級加料 ,多次加料法 ,進行 (半 )浮脹半連續(xù)聚合 ,提高聚合速率和降低凝并效應 ,嚴格控制聚合場所 ,合成出性能優(yōu)良的超低 VOC水性乳液。四、制備方法：1制備水性環(huán)保涂料：制備水性涂料的關鍵是在高分子化合物的分子上引入親水性基團，獲得水溶性樹脂，主要有以下幾種方法： (1)成鹽法：通過反應將聚合物主鏈轉變成陽離子或陰離子。如帶羧基的聚合物與胺類中和成鹽(如陽極電沉積樹脂)，帶氨基的聚合物以羧酸類中和成鹽(如陰極電沉積樹脂)。此種方法在工業(yè)上應用最廣泛。 (2)在聚合物中引入非離子集團，如在聚合物主鏈或側鏈上引入羥基。 (3)將聚合物轉變成兩性離子中間體。水性涂料最常見的三大類是水性

11、環(huán)氧樹脂涂料、聚氨脂涂料和水性紫外光固化涂料(UVCC)。2制備粉末涂料：在制備工藝上，可分為干法和濕法兩種，干法可分為干混合法和熔融混合法；濕法又可分為蒸發(fā)法、噴霧干燥法和沉淀法?，F(xiàn)在還出現(xiàn)了由Ferro公司開發(fā)的超臨界流體法VAMP( Vedoc Advanced Manufacturing Process)，這種方法的原理是利用超臨界態(tài)的二氧化碳是一種很好的溶劑，將粉末涂料的各種成份稱量后加到帶有攪拌裝置的超臨界流體加工釜中，超臨界態(tài)二氧化碳使涂料的各種成份流體化，這樣在低溫下就達到了熔融擠出的效果。物料經(jīng)噴霧井在分級釜中造粒，制得產品。這種方法開發(fā)利用被稱為粉末涂料制造方法的革命。3制

12、備高固體份涂料 高固體份涂料分為高固體份醇酸樹脂涂料、高固體份丙烯酸涂料、聚氨酯高固體份涂料和環(huán)氧樹脂型高固體份涂料。制備這些高固體份涂料技術的關鍵是如何降低樹脂的相對分子質量和保證官能團分布均勻的聚合技術。研究發(fā)現(xiàn)聚合過程主要以縮聚反應和自由基聚合為主。作為高固體份化的手段是樹脂改性(低分子量化、低極性化和粒子化)，添加活性稀釋劑等方法。將混合單體按量裝進恒壓漏斗中以備用;將十二烷基硫酸鈉、 OP - 10、 碳酸氫鈉加入三口燒瓶中攪拌 510 min,然后邊攪拌邊加入恒壓漏斗中 1 /3的單體 ,攪拌 510 min使單體充分乳化 ,此時可以看到三口燒瓶中小液滴開始增多 ,且沒有顏色的變化

13、;然后在恒溫下開始滴加過硫酸銨和剩余的單體乳液逐漸變成乳白色;剩下的原料在 1 . 5 h左右滴加完畢。待滴加完畢后升溫到 75 左右恒溫反應45 h,快速升溫至 80 減壓閃蒸 ,然后冷卻到室溫 ,調節(jié) pH值為 810,再次減壓抽單體 ,出料即得產品。五 環(huán)保涂料應用前景：1. 天安門 阿蒂蘭殺蟲涂料的應用許多涂料廠商都試圖生產具有滅蟲性能的墻體涂料，但是均無法解決滅蟲持久和環(huán)境污染的問題。法國阿蒂蘭化學公司集團公司采用高科技配方和現(xiàn)代化的生產工藝制造出的環(huán)保殺蟲滅蟲墻體涂料 使問題迎刃而解。阿蒂蘭滅蟲環(huán)保乳膠漆采用高科技特制的殺蟲物質，成為涂料的組合部分，滅蟲物質通過涂料的微細孔在涂層表

14、面形成晶體，當昆蟲接觸到滅蟲晶體時，它的脂肪腳神經(jīng)就會被溶解，從而破壞其神經(jīng)系統(tǒng)，使其在一定時間內死亡，而且滅蟲效力可以持續(xù)多年。該涂料長效滅蟲的同時，還可以抑制細菌的滋生，凈化環(huán)境，并無揮發(fā)性氣味。在北京天安門城樓、中日醫(yī)院、國際飯店、國際機場新樓均采用該種環(huán)保滅蟲乳膠漆，而且阿蒂蘭環(huán)保涂料成為中國六部委聯(lián)合推薦小康住宅使用產品和中國涂料協(xié)會的首推新產品。2. 由ICI研發(fā)并生產的新一代全面環(huán)保涂料產品面世。 這款名為Freshaire Choice （空氣清新最佳選擇）的涂料產品， 不含VOC組分，質量出眾，環(huán)保無害，并且得到了美國 lifetime guarantee 和 GREENGU

15、ARD等環(huán)保機構的環(huán)保認證。美國綠色衛(wèi)士環(huán)保機構 （GEI） 宣布ICI的Freshaire Choice是第一個通過其實驗室測試的無VOC產品，并且獲得了該機構的GREENGUARD室內空氣質量認證 （GREENGUARD Indoor Air Quality Certified）。這也是目前涂料環(huán)保認證中的最高級別，通過此級別認證的產品可以在兒童房間和學校等場所使用。Freshaire Choice共有66種色彩供消費者選擇， 并且采用ICI創(chuàng)新的配色系統(tǒng)進行配色， 以滿足消費者不同的設計需要。在ICI創(chuàng)新的配色體系中， 這些色彩被分為四大類， 其中包括水景、 空氣、 植物和土壤不同的設計

16、創(chuàng)意， 這些色彩不但緊密地與自然之美聯(lián)系在一起， 而且還可以選擇不同面漆效果， 更為難得的是該涂料可以保證在幾分鐘內固化干燥。3韓國化學研究院開發(fā)出一種不含甲醛的新型涂料。不僅環(huán)保性能好, 而且成本也相對較低。普通涂料在生產過程中經(jīng)常使用甲醛等致癌物質，而這種新型涂料在生產過程中主要使用了腰果殼和過氧化物酶等生物催化劑，并不使用甲醛,。新型涂料主要用于木制品不僅環(huán)保, 而且有著出色的化學穩(wěn)定性、耐熱性和耐煙熏能力, 干透速度也比絕大多數(shù)使用甲醛的涂料要快。未來兩三年內價格有望降至與普通涂料價格相當?shù)乃?。六：展望雖然，從性能上來說環(huán)保型涂料目前還不及溶劑型涂料，但是由于VOC對人類自身及生態(tài)環(huán)

17、境的嚴重威脅日益明顯，綠色涂料代替溶劑型涂料的趨勢刻不容緩。我們接下來的工作是希望能達到涂料中VOC的零排放技術，即發(fā)展無溶劑的涂料產品，以最大程度減少對環(huán)境的破壞。隨著人們和相關部門對于健康和環(huán)境的重視，新型環(huán)保涂料市場潛力巨大，巨大的潛在消費市場必然導致綠色環(huán)保涂料的激烈競爭，因此制作工藝簡單，產品生產成本低廉，有害物質含量指標低甚至不含的產品必 受消費者歡迎。參考文獻：【1】潘祖仁. 高分子化學 M . 北京:化學工業(yè)出版社 ,2003 . 40 - 42 .【2】王秀芬.聚合物材料 M . 天津:中國輕工業(yè)出版社 ,2000 . 45 .【3】徐德恒. 功能性乳膠 M . 上海:上?？?/p>

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