環(huán)保型涂料將占主導(dǎo)

環(huán)保型涂料將占主導(dǎo)

環(huán)保型涂料將占主導(dǎo)中國涂料工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國涂料行業(yè)十四五發(fā)展規(guī)劃》指出，涂料行業(yè)將與國家整體發(fā)展戰(zhàn)略保持一致，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，優(yōu)化涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，環(huán)境友好型涂料產(chǎn)品的占比逐步增加；堅(jiān)持生態(tài)綠色發(fā)展，提高可再生資源利用率，提升廢副產(chǎn)品資源化利用水平。減少碳排放，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)涂料行業(yè)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。在環(huán)保政策越來越嚴(yán)苛以及碳中和大戰(zhàn)略的背景下，開發(fā)環(huán)境友好型涂料是大勢(shì)所趨，未來環(huán)保型涂料占比將占主導(dǎo)地位，溶劑型涂料水性化、水性涂料粉末化將成為未來行業(yè)內(nèi)企業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)方向。高性能聚合物行業(yè)總體競(jìng)爭(zhēng)格局自20世紀(jì)60年代開始，以美國杜邦、索爾維、巴斯夫?yàn)榇淼臍W美等國各大企業(yè)對(duì)高性能聚合物進(jìn)行了大量研究和開發(fā)，目前已形成多種具有應(yīng)用價(jià)值并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的品種，并廣泛應(yīng)用于電子、汽車、航空航天、精密器械等高新技術(shù)行業(yè)。我國高性能聚合物產(chǎn)業(yè)起步較晚，與國外領(lǐng)先企業(yè)相比存在差距，產(chǎn)業(yè)總體處于發(fā)展初期。高性能聚合物作為高端制造的關(guān)鍵原材料，在我國受到高度重視，戰(zhàn)略發(fā)展地位不斷提升，但目前迄今未能形成較大規(guī)模，因此在市場(chǎng)占有率、專利數(shù)量等方面與行業(yè)內(nèi)大型外資企業(yè)處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。目前我國對(duì)于高性能聚合物的需求日趨增長，旺盛的需求促使國內(nèi)發(fā)展出了一批具有豐富應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的高性能聚合物制品生產(chǎn)企業(yè)，但原材料主要來源仍為進(jìn)口，在全球貿(mào)易摩擦不確定性增強(qiáng)的情況下，嚴(yán)重依賴國外材料將使得國內(nèi)企業(yè)未來的發(fā)展受限。我國當(dāng)期階段在高性能聚合物合成領(lǐng)域的布局相對(duì)薄弱，主要原因?yàn)楹铣深I(lǐng)域?qū)＠趬据^高，突破專利封鎖難度較大，導(dǎo)致了我國在原材料單體-高性能聚合物-應(yīng)用端產(chǎn)品中產(chǎn)業(yè)鏈斷層，無法從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面解決領(lǐng)域端存在的障礙，限制了我國高端制造的發(fā)展。近年來，受我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、全球貿(mào)易戰(zhàn)等因素的影響，我國制造產(chǎn)業(yè)開始逐步轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)供應(yīng)鏈的建設(shè)更為重視，強(qiáng)調(diào)自主可控，高性能聚合物涵蓋多種重要的新型材料，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代的需求愈發(fā)迫切。國內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)研發(fā)等途徑逐步打破了國外的專利壟斷，并實(shí)現(xiàn)了多種高性能聚合物在合成領(lǐng)域工業(yè)化生產(chǎn)的突破。憑借出色的產(chǎn)品性能、成本優(yōu)勢(shì)、服務(wù)優(yōu)勢(shì)，國內(nèi)高性能聚合物進(jìn)口依存度正在逐年降低，部分國產(chǎn)高性能聚合物技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。隨著我國相關(guān)研發(fā)及技術(shù)人才的積累，疊加下游重點(diǎn)市場(chǎng)發(fā)展及相關(guān)政策的利好，我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展將不斷提速，逐步實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品。氟聚物消費(fèi)和應(yīng)用情況按照氟聚合物類型將市場(chǎng)細(xì)分為聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氟彈性體（FKM）、氟化乙丙烯（FEP）、四氟乙烯（ETFE）和聚三氟氯乙烯（PCTFE）等。其中聚四氟乙烯是世界氟聚物消費(fèi)量最高的種類，消費(fèi)量占比超過世界氟聚物消費(fèi)量的一半。氟聚合物市場(chǎng)按類型、最終用途進(jìn)行細(xì)分。在終端使用的基礎(chǔ)上，市場(chǎng)已進(jìn)一步細(xì)分為化工加工、汽車運(yùn)輸、電氣電子、建筑、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療、家居等。含氟樹脂是一類具有特殊性能且價(jià)值較高的高分子材料，其特點(diǎn)是應(yīng)用范圍廣。石油化學(xué)工業(yè)是氟樹脂最大的消費(fèi)領(lǐng)域，這主要是利用了氟樹脂耐腐蝕、耐高低溫優(yōu)良等特性。其次是機(jī)械行業(yè)，氟樹脂在此領(lǐng)域被加工成各種零部件；電子電氣行業(yè)消費(fèi)的氟樹脂量也比較大，主要是利用了氟樹脂優(yōu)良的介電性能；涂料工業(yè)消費(fèi)的氟樹脂數(shù)量也越來越多，這主要是利用了其化學(xué)和物理的穩(wěn)定性以及自清潔性；此外，紡織、炊具、醫(yī)療器械等方面也消費(fèi)一定數(shù)量的氟樹脂。2017年是中國氟聚物市場(chǎng)迅速擴(kuò)張的一年。2017年中國PTFE產(chǎn)能133100噸，占氟聚合物產(chǎn)能的56．61%，與2015年相比（以下同）年均增長率3．17%。PTFE產(chǎn)量98075噸，占氟聚合物產(chǎn)量的60．45%，年均增長率5．13%。2017年我國PVDF產(chǎn)能55500噸，年均增長率20．85%，產(chǎn)量33974噸，年均增長率24．90%。2017年我國FEP產(chǎn)能23120噸，年均增長率15．20%，產(chǎn)量14716噸，年均增長率22．42%。2017年中國FKM產(chǎn)能23400噸，年均增長率7．76%，產(chǎn)量15482噸，年均增長率33．78%。含氟聚合物行業(yè)發(fā)展期含氟聚合物主要包括氟樹脂、氟橡膠和氟涂料，占據(jù)了氟化工行業(yè)氟消耗總量的20%。其中氟樹脂是指分子中含有氟原子的合成樹脂的總稱。目前使用的氟樹脂品種主要有：聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物（FEP）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯-氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物（TFB）等。聚四氟乙烯（PTFE）、PVDF（聚偏二氟乙烯）與全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）是氟聚合物最主要的產(chǎn)品，占據(jù)全球約90%的含氟聚合物市場(chǎng)。我國已產(chǎn)業(yè)化的氟樹脂主要有PTFE、FEP、PVDF、PVF，其中又以PTFE為主，其他氟樹脂仍處于開發(fā)階段。PTFE有塑料王的美譽(yù)，它由四氟乙烯單體聚合而成，是一種類似于PE的透明或不透明的蠟狀物，耐熱、耐化學(xué)品性能良好，摩擦系數(shù)低，電氣絕緣性能十分優(yōu)異，能在高溫下連續(xù)使用。根據(jù)國化新材料，2017年中國PTFE產(chǎn)能13．31萬噸，占國內(nèi)所有氟聚合物產(chǎn)能的56．61%，處于快速發(fā)展的階段；此外PVDF的發(fā)展也很迅速。根據(jù)《中國氟化工行業(yè)十三五發(fā)展規(guī)劃》，預(yù)計(jì)十三五期間，PTFE產(chǎn)品在線纜、節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用將不斷加大，預(yù)計(jì)其需求將保持8%左右的增長速度。FEP產(chǎn)品隨著高層建筑用通訊電纜、局域網(wǎng)電纜、4G網(wǎng)絡(luò)基站、智能手機(jī)用導(dǎo)線以及各類特種電纜等方面的需求增長，預(yù)計(jì)其需求將保持在10%左右的增長速度。PVDF產(chǎn)品隨著風(fēng)電、泥多佛大產(chǎn)業(yè)、新能源、環(huán)保、橋梁、建筑等行業(yè)的發(fā)展，預(yù)計(jì)其需求將保持10%左右的增長速度。ETFE、PFA、PCTFE、PVF等產(chǎn)品隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷突破，加之國內(nèi)航空工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑及半導(dǎo)體制造等行業(yè)的發(fā)展，預(yù)計(jì)其需求將會(huì)以15%以上的速度增長。含氟聚合物的快速發(fā)展和需求的高速增長將創(chuàng)造出相當(dāng)可觀的螢石需求。塑料復(fù)合材料發(fā)展概況塑料復(fù)合材料是由不同纖維構(gòu)成的更加堅(jiān)固或有彈性的塑料。舉個(gè)例子，你在聚合物中鑲嵌一些碳纖維來增加強(qiáng)度，可以制造出一種用于現(xiàn)代節(jié)能型交通工具的輕質(zhì)材料。這類纖維增強(qiáng)塑料（fibre-reinforcedplastics）的使用正在快速發(fā)展，特別是在航空航天工業(yè)（波音787和空客A360都有50%的復(fù)合材料）。如果不是由于成本過高，這些材料將被用于所有的運(yùn)輸工具。最新出現(xiàn)的納米復(fù)合材料，用微粒子代替了其他包括了石墨烯在內(nèi)的物質(zhì)來加強(qiáng)塑料。這種新材料用途潛力無窮，從風(fēng)力渦輪葉片上輕量傳感器到電量更足的電池，再到植入人體的用于加速骨折恢復(fù)的支架。如果成功地將納米復(fù)合材料在嚴(yán)密控制的工作條件下加工生產(chǎn)，將是令人心潮澎湃的一件事情。如果觀察自然材料例如木材的結(jié)構(gòu)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們驚人得復(fù)雜。相比之下，現(xiàn)有的復(fù)合材料和納米材料是那么得不成熟。塑造全新未來的五類聚合物自從全合成材料萌芽初現(xiàn)，相關(guān)的研發(fā)進(jìn)展已達(dá)到了材料史上空前的地步。針對(duì)某一特定的用途，化學(xué)家們新發(fā)現(xiàn)的催化劑和新研發(fā)的合成方法，用以幫助小分子正確地契合到聚合物的長鏈中。如平時(shí)制作地毯所使用的聚丙烯纖維，以及各種堅(jiān)硬的用于制作塑料瓶的聚乙烯。物理學(xué)家、材料學(xué)家和工程師們也設(shè)計(jì)出新的處理方法和新技術(shù)來提高性能，用以生產(chǎn)出像凱夫拉（kevlar）一樣的超級(jí)牢固的物質(zhì)。眾所周知，不能被降解的塑料是一種常見的環(huán)境污染來源。更糟糕的是，這些稱之為單體的塑料的構(gòu)件，來自不能再生的遠(yuǎn)古的原油。感謝在生產(chǎn)過程中使用的酶和催化劑，它們使得這種情況開始發(fā)生改變。未來極有可能將諸如沼氣等可再生能源轉(zhuǎn)化為制造塑料和合成橡膠的主要構(gòu)件。由于保存了化石原料，這些材料將變得可持續(xù)，但這只是解決了部分問題。除非它們也能夠被生物降解，否則，對(duì)于環(huán)境來說它們?nèi)匀皇且粋€(gè)問題。塑料電子聚合物行業(yè)概況聚合物仍然面臨來自同行各業(yè)的巨大挑戰(zhàn)和激烈競(jìng)爭(zhēng)，例如硅和有機(jī)發(fā)光二極管。不過，要尋找便宜的可彎曲電子設(shè)備替換件，聚合物是很好的選擇，因?yàn)樗鼈兒苋菀自谌芤褐羞M(jìn)行處理，并且可以用來3D打印。在半導(dǎo)體中，聚合物可以作為其他物質(zhì)的載體，例如導(dǎo)電油墨。這種將聚合物作為導(dǎo)電部分仍然需要大量研究。有自愈能力的聚合物行業(yè)概況基于對(duì)承受機(jī)械壓力以及環(huán)境適應(yīng)能力的考量。無論如何如何仔細(xì)地為工程應(yīng)用挑選材料，在撞擊或疲勞等因素所造成的老化、退化和機(jī)械完整性損失的影響下，這些材料都會(huì)不可避免地失敗。而不僅要付出昂貴的花費(fèi)，有時(shí)還會(huì)帶來一場(chǎng)災(zāi)難，就像2010年在墨西哥灣深水地平線鉆井平臺(tái)爆炸事件那樣。源于生物系統(tǒng)的靈感，科學(xué)家正在研發(fā)具有自愈能力的新材料。這可以用修復(fù)以往被人們認(rèn)為不可逆轉(zhuǎn)的損傷。盡管聚合材料不是唯一擁有自愈能力的材料，但是它在這方面尤為擅長。由于有自我修復(fù)能力的聚合物所需要的設(shè)計(jì)比以往的聚合物要復(fù)雜的多，要想將這些概念推廣大量應(yīng)用，仍舊是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。但這似乎是生產(chǎn)既耐用又能容錯(cuò)的材料的最終路線，可用于包括鍍膜、電子產(chǎn)品和運(yùn)輸之類的產(chǎn)品。高性能聚合物行業(yè)主要趨勢(shì)現(xiàn)階段我國仍缺乏技術(shù)覆蓋全面的集團(tuán)型企業(yè)，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)下游需求難以準(zhǔn)確反饋至上游材料合成企業(yè)，無法推動(dòng)產(chǎn)業(yè)上游進(jìn)行針對(duì)性的技術(shù)改造和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高端化、差異化、系列化發(fā)展。我國應(yīng)加快培育和發(fā)展高性能聚合物產(chǎn)業(yè)，不斷完善產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同創(chuàng)新體系。未來行業(yè)內(nèi)企業(yè)將通過產(chǎn)業(yè)整合、合作研發(fā)等形式，提升產(chǎn)業(yè)協(xié)作效率，從材料的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝等角度，豐富國內(nèi)高性能聚合物產(chǎn)品體系，提升高性能材料應(yīng)用研究水平；同步加強(qiáng)對(duì)于材料改性、復(fù)合技術(shù)的研發(fā)，大力發(fā)展復(fù)合材料，滿足不同領(lǐng)域?qū)Σ牧系膹?fù)雜要求。持續(xù)加強(qiáng)前沿材料研究，搶占技術(shù)制高點(diǎn)。要發(fā)揮高校和科研院所力量，開展前沿材料的研究布局。集中優(yōu)勢(shì)資源，重點(diǎn)推進(jìn)3D打印材料、超導(dǎo)材料、納米材料、第三代半導(dǎo)體材料等前沿材料研究，創(chuàng)新體制機(jī)制，保障研究資金持續(xù)投入，為產(chǎn)業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展及國際競(jìng)爭(zhēng)力的提升提供技術(shù)儲(chǔ)備。高性能聚合物進(jìn)程加速高性能聚合物作為化工新材料產(chǎn)業(yè)的尖端，其核心合成技術(shù)、配方技術(shù)、加工技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)和市場(chǎng)開發(fā)都被西方發(fā)達(dá)國家的企業(yè)所掌握。由于起步慢、國際技術(shù)壁壘、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理等因素，我國高性能聚合物行業(yè)自給率仍有待提高。我國的現(xiàn)狀是部分聚合物已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，解決了有和無的問題，但產(chǎn)品主要占據(jù)中低端應(yīng)用市場(chǎng)，大部分高端產(chǎn)品還未完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，無法滿足與快速發(fā)展的