【发展目标】“十三五”期间,全行业经济总量保持稳步增长,到2020年,涂料行业总产值预计增长到5600亿元左右;涂料行业总产量预计增长到2200万吨左右;性价比优良、环境友好的涂料品种占涂料总产量的57%;销售额在50亿元以上的涂料生产企业达到10家以上,销售额在20亿元以上的涂料生产企业达到20家,前50家涂料生产企业的涂料产量占总产量的50%以上。培育2~3个销售额超过50亿元、具有国际竞争力的大型涂料企业集团。
强化基础理论研究 原料升级产品提档 涂料:创新驱动需双管齐下
■ 中国涂料工业协会
“十三五”期间,为适应我国经济“新常态”,满足国内各行业、民众对涂料的需求,完成“一带一路”、“中国制造2025”任务,保障国家重大专项对高性能、特种功能性涂料需求,涂料行业必须适应国内外经济形势新变化,完成产业由量到质的飞跃。要实现上述目标,行业发展必须以创新为主要驱动力,既要强化基础研究,还要在各类原材料及产品档次提升上多下工夫。
重视应用基础性研究
“十三五”期间,我国涂料行业的基础研究要在涂料应用基础理论、新型原材料、先进装备与自动化技术、涂层评估技术等领域,增强已有优势,培植新优势,取得一批达到国际先进水平的标志性成果,使涂料行业基础研究整体水平有较大提升。重点围绕涂料配方设计理论、涂料成膜机理及成膜动力学、涂料流变行为、涂料保护机理、涂料功能特性机理等方面进行系统研究;对新型树脂、功能颜填料、环境友好多功能型助剂等原材料进行全新系统理论研究,以指导涂料应用技术的全面发展。
未来,环境友好化是行业升级的重中之重,因此应重视相关涂料应用基础理论的研究。在水性工业涂料方面,应重视水性涂料的抗性与成膜物结构关系、成膜机理、颜料分散机理、涂膜流动及流平等机理;还要特别关注有助于提高水性涂料性能的机理,如水性防腐涂料的防闪锈、提高早期耐水性机理,水性木器涂料的防胀筋机理,水性汽车涂料实现紧凑涂装工艺的机理等。
此外,其他环境友好涂料的基础研究也应受到重视,包括水性紫外光固化涂料和粉末涂料紫外光固化的研究,紫外光固化涂料厚涂层和色漆化新固化机理研究;无溶剂及超高固体分涂料的研究,特别是流变行为和成膜动力学研究。
技术突破各有侧重
“十三五”期间,不同细分领域有着不同的研发重点:
汽车涂料
“十三五”期间的研发重点是水性、高固体分、粉末等环境友好型产品以及紧凑施工工艺,基本实现全行业的产品升级、绿色环保和可持续发展。重点研发项目有:能与硅烷/锆盐前处理材料相配套的、无重金属、高泳透力、高平滑性阴极电泳漆;水性/高固体分中涂、水性免中涂体系,水性/高固体分底色漆,高固体分清漆,水性修补漆及其涂装工艺;新能源汽车的非金属材料涂料和汽车轻量化要求的涂料;具有特殊效应的面漆,包括开发具有无光/亚光、抗划伤/自修复、自清洁、变化闪耀感、深厚立体感等特性面漆。
建筑涂料
住房“去库存”是“十三五”前期的重要任务,这决定新开工住宅面积增长速度放缓;但城镇化和日益增长的旧房翻新工程为建筑涂料发展提供了巨大的市场空间,“十三五”期间建筑涂料增速预计在6%左右,其总量仍超过涂料总量的1/3。
重点研发项目有:水性多彩涂料的稳定化及大生产工艺改进,重点解决涂料贮存、运输过程中的稳定性和大面积施工外观的一致性问题;红外强反射颜填料研究及长效彩色太阳热反射涂料的制备,重点是涂料具备强红外反射特性,并能够长期保持太阳光反射性能;长寿命外墙涂料及外墙外保温配套体系和工艺技术研究,通过改善对外墙外保温和基材的适应性和各涂层材料的匹配性,解决开裂、剥落等问题;高耐候外墙涂料的实现主要是解决高耐候性树脂(自交联、有机无机杂化、水性氟碳)及高耐候颜填料问题(颜料成分及结构、包膜技术);改善环境的抗菌、光催化、自清洁等功能涂料研究,重点解决涂料的环保性和持续性;开发兼具环境友好性、装饰性、更加符合人文需求的内墙艺术涂料;旧墙翻新涂料及涂装技术研究,重点解决涂料对旧基面和旧涂层的容忍性和适应性,以及涂料的易施工特性;开发力学性能好、防火时效长的超薄型高性能防火涂料。
木器涂料
重点研发项目有:水性木器涂料及涂装工艺研究,重点解决底漆的封闭防胀筋以及水性涂料流平、丰满度等外观问题;推进UV涂料、高固体分PU涂料、水性UV涂料、水性双组分丙烯酸聚氨酯涂料、粉末涂料等环境友好型木器涂料及关键原材料(如树脂等)的开发及应用;重视涂装工艺自动化应用及VOC过程控制,推进自动化、流水线作业,促进机器人涂装、静电喷涂涂装、UV涂装等生产线的发展;重视漆雾回收再利用系统的应用;突破水性涂料涂装干燥工艺技术壁垒,增强普遍适用性并降低成本;推动微波、红外线(IR)、UV辐射(UV-LED)等先进的干燥、固化设备的发展及应用。
防腐涂料
“十三五”期间防腐涂料发展重点是围绕高铁装备、海洋工程、铁路与公路桥梁及大型钢构、新能源、石油化工等领域的重防腐保护,开展关键技术与产品研究。继续开发水性化、高固体分化、无溶剂化绿色环境友好防腐涂料,特别是针对包括船舶、集装箱、高端装备等诸多防腐领域,从涂料产品、涂料装备、涂料工艺总体考虑研发低污染、低排放的系统解决方案;研发绿色环境友好长效防腐涂料及涂层体系方案,延长涂料维修重涂周期,减少防腐涂料全部生命周期对环境的影响,推进防腐涂料涂装的节能减排,促进行业的可持续发展;开发功能化重防腐涂料,如低表面处理涂料、纳米改性涂料、耐温耐湿涂料、聚苯胺涂料、石墨烯涂料等新型重防腐涂料的研究。
重点研发项目有:水性车间底漆及工艺性能研究,关键解决与现有溶剂型车间底漆生产线的工艺适应性问题;水性防腐涂料研究,重点开发水性环氧、水性丙烯酸、水性聚氨酯、水性醇酸及改性等产品,自主研发树脂等关键原材料,重点解决防闪锈、早期耐水性以及施工工艺性能等问题,开发适合较严重腐蚀环境下长寿命水性防腐涂层配套体系;高固体分、无溶剂涂料研究,包括酚醛环氧树脂及活性稀释剂等关键原材料,重点解决施工工艺性能及固化性能;高固体分醇酸、改性醇酸、采用可再生原料制备的醇酸树脂等醇酸涂料的研究。重点解决水性醇酸涂料的贮存稳定性及施工干性等问题;聚硅氧烷工程涂料研究;低表面处理防腐涂料研究,关键是采用绿色环保材料制备的涂料在低表面处理的条件下获得较高性能;高性能功能涂料,如聚苯胺、石墨烯在涂料中的应用研究。
特种功能性涂料
重点围绕航空航天、武器装备、船舶、核工业、电子科技几大军事工业开发适应现代军事装备的高性能特种涂料,满足我国军队现代化的需要,解决涂料的长效性、功能性和安全可靠性。
重点研发项目有:新型战机用高性能蒙皮涂料及水性内舱涂料;航空母舰、新型军舰用高性能低污染防腐涂料及长效防腐涂层体系;长效低风险防污涂料;适合多种基材(包括铝、不锈钢、铜、镀锌件、复合材料等)通用型底漆及不含重金属的高性能防腐底漆;开发核潜艇、飞机用高性能隐身涂料;新型航空发动机用耐高温涂料;水性航天火箭涂料、卫星热控涂料;开发高性能的水性伪装涂料;开发高性能抗划伤自修复涂料。
粉末涂料
重点研发项目有:高性能粉末涂料,如高耐候环境友好型聚酯粉末涂料、高耐久氟碳粉末涂料,高剥离强度、高防腐性能环氧粉末涂料等;适合新应用的粉末涂料及涂装工艺,如汽车、彩板和某些防腐构件等领域;解决粉末涂料薄涂的涂装工艺及涂膜流平性与外观问题、粉末涂料换色难等关键技术难题。
加大新型原材料开发
涂料行业的发展强烈依赖涂料原材料工业的发展。涂料绿色化、长效化、功能化需要不断开发新型的树脂、颜填料、助剂和环保型溶剂。因此,关键核心原材料的国产化是涂料创新发展的重要基础。
“十三五”期间,需要重点关注的树脂有:高性能水性涂料用树脂,主要解决水性化过程中所引入的亲水基团对工业涂料性能所产生的负面影响,同时考虑消除作为分散介质的水对水性工业涂料施工性能劣化的负面影响;高性能的高固体分或无溶剂树脂,重点是开发在无溶剂环氧涂料和高性能高固体分丙烯酸聚氨酯涂料中使用的高性能环保活性稀释剂;高性能特种树脂,如高耐候树脂、高抗化学腐蚀性树脂、高耐温树脂、导电树脂、红外隐身树脂等。
在新型颜填料方面,侧重于环保性和功能化,如反射材料、导电材料、隐身材料、纳米材料、石墨烯材料、代替镉和铅铬系的环保颜料、高性能不含重金属的防锈颜料、环保型固化促进剂等关键材料及应用研究。对于传统颜填料,如钛白粉、氧化铁系颜料,重点是通过新型制造技术或重大技术改进提高其耐候性、分散性,并且减少制造过程对环境的污染。
在助剂方面,重点应放在开发水性涂料、高固体分涂料及无溶剂涂料用助剂,解决涂膜基材润湿、涂膜抗流挂、颜料润湿分散性等问题;开发低公害或无污染的溶剂,代替危害大的苯类、乙二醇醚及醚酯等溶剂;开发环保型的水性涂料用成膜助剂。
与此同时,还应重视新材料和可再生原材料开发应用。进一步研发纳米材料、聚苯胺、微胶囊、脂环基丙烯酸酯等新材料的新应用;开发基于生物基的可再生单体和树脂,代替基于碳基的单体和合成树脂,推动涂料行业的可持续发展。
