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水性工业涂料发展空间将不断扩展
2020年23期 发行日期:2020-12-01
作者:■ 水性平台 陈红

    目前,我国涂料行业的产量和经济总量位居全球第一,是世界涂料大国。但是行业总体大而不强,发展方式粗放,存在较为严重的产能落后与过剩现象,产业集中度不高,绿色环境友好型涂料占比较低且技术储备不足。近年来,国家及地方政府出台了诸多与涂料行业相关的环保和安全政策法规,促进涂料、涂装行业向中高端绿色环保方向发展。水性涂料作为低VOCs涂料的主要品种,近年来也迎来了长足的发展,尤其是作为国民经济重要配套材料的水性工业涂料,在多个重要应用领域迎来了技术进步与节能减排的可喜局面。本文分析了四种主要的水性工业涂料发展现状及趋势。


水性工程机械涂料

    

    受基础设施建设和房地产投资的推动,加上工程机械设备进入淘汰和更新迭代的高峰期,工程机械行业在2017年迎来爆发性增长,且增长态势延续至2019年;电商、物流和仓储行业的增长推动了叉车生产量,而农业设备由于市场正处于转型阶段,产量出现了较大幅度的下降。2012—2019年,我国工程机械、农业机械和工业车辆产量复合增长率为-7.1%。 

    终端市场的变化直接影响着工程机械涂料行业。2019年工程机械涂料产量近10万吨,其中,水性涂料产量约1万吨,水性化比例为10%。从发展趋势来看,2012—2019年,工程机械、家用机械和工业车辆涂料产量复合增长率为-3.4%,预计未来5年产量复合增长率为9.3%。与整体工程机械涂料增长乏力形成鲜明对比的是,在过去近10年内,水性工程机械涂料产量复合增长率高达68.3%,未来5年仍将以30%以上的速度高速发展。

    工程机械底漆大多为环氧底漆,与聚氨酯底漆相比,环氧底漆也有一定价格优势;面漆大多选择综合性能较优的聚氨酯涂料;底面合一涂料可以节省工艺,但性能相对较差,在工程机械中使用较少。相对工程机械而言,农用机械对于涂装的耐腐蚀性和保光保色性的要求较低,倾向于使用性能一般但价格较低的醇酸类涂料。由于近年来农用机械行业市场萎靡,成本压力大,水性化进程缓慢,水性农用机械涂料大部分为环氧底漆配合单组分或双组分聚氨酯面漆。同样的,底面合一涂料由于防腐和外观表现逊色于底漆+面漆的涂装工艺,较少为主机厂采用,目前仅占涂料销量的不到5%。


水性工业木器涂料

   

    受房地产市场的波动及出口市场不理想的影响,2013—2019年,我国工业木器涂料销量复合增长率为-1.9%,2019年销售为112万吨。在环保政策趋严,家具行业集中度增长,以及消费者环保意识增强的推动下,过去几年,水性工业木器涂料销量保持两位数的高速增长。未来5年,随着水性涂料及涂装技术的进步,水性涂料仍将以10%的速度保持较高的增长态势。

    由于良好的机械性、耐候性及丰满度,工业木器涂料仍以聚氨酯木器涂料为主,2019年销量占比约为69%。近年来,受国家环保政策影响,聚氨酯将被水性木器涂料以及UV木器涂料逐渐替代。2019年水性工业木器涂料增速仍在10%以上,预计未来仍将稳定增长。

    在水性木器涂料中,由于施工方便、性价比较高,水性丙烯酸涂料为主导产品,约占65%;耐候性高、硬度佳的水性聚氨酯-丙烯酸占16%;固体分高、装饰性强、耐磨性高、耐化学腐蚀性好的水性双组分聚氨酯占10%;水性UV占3%。水性涂料中,2kPU因其良好的漆膜丰满度及优异的耐化学品性,作为面漆有较好的发展前景。

    从全球范围来看,欧洲的木器涂料水性化程度最高,受严格的VOCs排放标准驱动,德国及北欧一些国家水性木器涂料占比高达50%;日本、美国等发达国家,水性木器涂料在家具、地板上也得到了一定的应用。


水性建筑钢结构涂料

    

    随着国家大力推进建筑钢结构发展,提高钢结构建筑在建筑中的占比,并推动装配式建筑的发展,钢结构涂料市场规模随之扩大,近几年销量复合增长率将近10%。其中,C1防腐等级占比3%,C2防腐等级占比8%,C3防腐等级占比66%,C4防腐等级占比20%,C5防腐等级占比3%。

    随着国家对环保管控力度日渐加强,近5年水性钢结构涂料以20%左右的增长率快速发展,预计未来5年仍将保持20%以上的高速增长。水性建筑钢结构涂料一般用于C3、C4防腐等级以下的钢结构建筑,其用量将近90%。品种主要为水性底漆,销量占比近90%,其性能已能媲美溶剂型底漆。水性底漆以水性无机富锌底漆为主,约占60%~70%,水性环氧富锌约占10%,水性醇酸占10%~20%,水性丙烯酸占10%~20%。水性面漆由于耐候性、光泽及美观程度难以达到户外钢结构应用要求,用量较少。


水性汽车涂料

    

    水性汽车涂料包括水性原厂涂料、水性修补涂料、水性金属零部件涂料和水性塑料零部件涂料。

    乘用车车身涂料一般采用环氧电泳底漆,目前已100%水性化。因此,乘用车涂料水性化主要是指水性中涂和水性底色漆。其中,水性中涂一般采用聚酯及改性树脂,水性底色漆通常为聚氨酯和羟基丙烯酸,而罩光清漆目前仍采用溶剂型涂料。从全球范围来看,水性化程度最高的是德国,达到90%,欧洲水性化程度为60%,美国和中国均为50%。

    目前我国乘用车修补涂料市场仅色漆有水性涂料,且水性化程度较低,占比在3%左右。近年来,随着政府环保政策的推动,水性修补涂料发展较快,尤其是在一、二线城市及中高端汽车品牌的4S店,奔驰、宝马、保时捷等高端品牌4S店已全部使用水性修补涂料,奥迪4S店70%使用水性修补涂料,福特4S店要求使用水性涂料,马自达、一汽丰田、雷克萨斯等正在逐步切换水性涂料,而国产汽车水性修补涂料应用相对较少。

    受环保管控力度加大的影响,过去几年汽车金属零部件水性涂料实现高速增长,复合增长率超过100%,水性占比超过20%,预计未来仍将持续增长。从细分市场来看,车桥占比34%,轮毂占比28%,柴油发动机占比7%,车架占比7%,减震器占比7%,制动盘占比3%,其他占比14%。商用车水性化程度高于乘用车,并以车桥和柴油发动机水性化进程较快,水性涂料占比分别达50%~60%和30%~40%。

    乘用车塑料件包括内饰件和外饰件,主要用于气囊盖、中控台、方向盘等零部件上。内饰件水性塑料涂料主要为聚氨酯体系的水性色漆,由于内饰底漆市场规模较小,只占10%左右。涂料企业对于水性底漆推广的动力不够,而水性清漆性能尚无法达到要求。外饰水性塑料涂料主要用于保险杠,与保险杠配套生产的翼子板、扰流板也使用相应的水性涂料,后视镜则用量较少。水性外饰塑料涂料主要用水性色漆。随着乘用车对车内空气质量要求的提高,加上内饰件对于车主环保健康的影响更大,乘用车塑料件水性化趋势相比于外饰件更明显。


发展展望

   

   《十三五:挥发性有机物污染防治工作方案》提出,全面推进集装箱、汽车、木质家具、船舶、工程机械、钢结构、卷材等制造行业工业涂装VOCs排放控制,要求到2020年VOCs去除率在50%~80%,替代比例根据不同细分行业达到30%~100%。目前从工业涂料细分行业的水性化进程来看,水性化程度比较明显的几个细分领域分别为集装箱、大巴、汽车配件、轨道交通、工程机械、钢结构、机械设备等市场。

    但是,受环保监管力度不够、终端消费者接受程度欠佳等外部条件的影响,以及技术尚有欠缺、生产及使用成本偏高等自身因素的制约,水性工业涂料的发展面临着机遇与挑战并存的局面。2020年是“十四五”开局之年,“十四五”期间,政府拟针对臭氧的两项前提物VOCs、氮氧化物设计减排目标。相比“十三五”,这将对VOCs减排提出更高、更明确的工作要求,蓝天保卫战还会继续打下去,升级版的蓝天保卫战行动计划正在制定之中。面对机遇和挑战,涂料行业需要不断提升环保技术,为下游行业提供高质量的低VOCs涂料和涂装解决方案,水性工业涂料将迎来更广阔的发展空间。


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