重防腐涂料是指具有较高耐腐蚀性能、涂层厚度在200~300μm以上的涂料,可在比较恶劣的腐蚀环境中使用,防护年限比传统防腐涂料要长,在化学大气、海洋环境中一般可使用10年、15年以上,即使在酸、碱、盐及溶剂介质中,在一定的温度条件下,也能使用5年以上。因其防腐年限特别长,又称长效防腐涂料。
重防腐涂料最显著的特点就是膜厚,要达到几十年的防腐效果,薄的涂层是不够的。
重防腐涂料的分类及应用领域
从应用范围来看,重防腐涂料因其优异的防护性能,主要应用于船舶、集装箱、石油化工、建筑钢结构、铁路、桥梁、电力、水利工程等关系国家发展战略和经济命脉的诸多重要领域,对经济发展起到了十分重要的保护作用。从行业分类来看,重防腐涂料一般可分为环氧树脂涂料、氯乙烯涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、氟碳涂料、醇酸涂料、有机硅耐高温涂料、无溶剂防腐涂料、特种防腐涂料等。
重防腐涂料的分类
来源:中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)
重防腐涂料的应用领域
来源:中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)
分析师观点:重防腐涂料品种丰富,总体来说其发展主要受终端产业发展带动,对于产业链而言,是一种“一动则带动全身”的牵引和带动,因此未来行业的发展方向必然与终端产业的发展方向一致。随着国内环保督查的趋严,未来对绿色环保的重防腐涂料的需求会更高。
传统防腐涂料危害人体健康
重防腐涂料将取代传统防腐涂料
据冠研报告网发布的《中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)》显示,传统防腐涂料主要以塑料为主,污染性大、防腐寿命短、不耐腐蚀耐候性差、老化快,施工后易出现涂层起泡、涂层湿粘、腐蚀介质渗透到涂层内部等缺陷,因此在实际应用上受到限制。
重防腐涂料是技术上最具代表性、影响最大、发展前景最广阔的防护涂料类型,也是一个国家涂料工业发展水平的重要标志之一。无论是在日常生活中,还是在海洋工程、水处理设备、土木工程、钢结构、石油化工等腐蚀环境恶劣的行业防腐领域,其应用范围十分广泛,对其生产原理、应用方向、发展难点、未来趋势的研究已成为一个重要的方向。
环氧重防腐涂料具有高附着力、高强度、耐化学腐蚀、耐磨等特点,是目前综合性能最高的重防腐涂料,也是海洋重防腐领域出现最早、应用最广泛的重防腐涂料类型之一。针对不同的下游应用领域(金属、石油等),需要综合考虑不同重防腐涂料的机械强度、加工难度、耐热性能、来源、价格等。其中附着力、耐老化性能、化学稳定性对材料的防腐影响较大。基于重防腐涂料产品的使用需求,改性聚氨酯防腐涂料具有良好的机械性能和热稳定性,适用于航空航天、海洋、汽车等防腐领域; 基于重防腐涂料本身的性能钢结构涂料属于建筑涂料还是重防腐,氟碳树脂中含有特殊的CF基团,使氟碳涂料既具有优越的耐候性、耐化学性和耐热性,又具有优异的防腐性能,是目前长效免维护工程外墙涂料和高性能防腐涂料的主要代表。总体来看,聚氨酯重防腐涂料、无机富锌重防腐涂料、氟碳涂料、聚脲重防腐涂料的发展,根据其不同的侧重点,在不同领域得到了广泛的应用。
工业保护是最大的消费领域
海洋防腐涂料是研发重点
从全球来看,一些国家在工业防护和船舶涂料领域已取得相关技术的突破,为大规模生产和应用奠定了初步技术基础。数据显示,工业防护是重防腐涂料的最大消费领域,占总消费量的46%;船舶涂料位居第二,占比35%;集装箱涂料和海洋设施防护各占9%,其他领域应用范围较小,不足1%。
来源:中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)
其中船舶涂料、集装箱涂料的进入壁垒较高,一方面其使用场景均为海洋环境,金属在海洋中腐蚀引起的应力腐蚀开裂(SCC)、氢脆(HE)、腐蚀疲劳(CF)、晶间腐蚀(IC)等会造成海洋钢结构突然断裂,引发海洋环境生态灾难和巨大损失。另外,海洋产品防腐涂层的过早失效、涂层维护造成的停工损失也相当可观钢结构涂料属于建筑涂料还是重防腐,因此必须采用合适的防腐技术来解决。
另一方面,该类领域使用的重防腐涂料技术含量较高,需要满足ISO 12944、NORSOK M501、NACE SPO108、ISO 20340等相关防腐标准的要求。
国际上知名的重防腐涂料主要集中在英国IP、美国PPG、丹麦Hemple、挪威佐敦、日本关西涂料等大公司或政府支持部门。我国海洋重防腐涂料的生产主要集中在青岛、上海、大连、天津、常州、广州、厦门几家涂料公司。研究工作主要集中在中科院海洋研究所、中科院金属腐蚀研究所、海洋化学研究所、中海油常州涂料研究院、中船七二五所等研究机构。
目前,我国海洋领域重防腐涂料技术与发达国家存在明显差距,一些关键技术尚未解决,我国尚无具有自主知识产权的技术。加之缺乏相应的防腐规范和标准,严重影响了海洋工程结构物的设计、建造和安全运行。“十四五”规划提出积极推进东部沿海地区海上风电集群式发展,预计未来五年重防腐涂料需求将迎来爆发式增长。
来源:中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)
此外,受益于跨海、跨江、跨河大桥逐年增多,桥梁防腐涂料需求量逐渐增大,整体使用量同比增长35%。对于我国桥梁防腐涂料企业来说,充满着发展机遇。近十年来,防腐涂料无论在数量上,还是在产品品种上,都有很大的增长空间。
五大因素推动行业增长
数字化与信息化的深度融合是发展方向
随着国际产业链的转移、国内基础设施建设的推进、在“世界制造基地”带动下我国地坪涂料的快速增长、整体涂装解决方案理念的日渐深入人心、涂料发展与产品升级换代的推动以及环保法规推动新产品的研发与进步,这些都推动了重防腐涂料市场的发展。
此外,“十四五”规划还提出加强低VOC涂料推广,着力打造绿色供应链,推动绿色低碳技术创新。
考虑到重防腐涂料的生产过程与一般快速消费品制造完全不同,从客户下单到交货再到客户使用的过程深度远大于一般商品,必须利用数字信息技术打通冗长的销售、生产、安装服务链条。
因此数字化与信息化的深度融合将成为未来重防腐涂料企业升级转型的重要手段,具体体现在装备与生产的智能化,以及计划、检测、物流的数字化。重防腐涂料供应链可以实现重防腐涂料产品从工艺配方的制定、生产任务的优化调度、生产配料的精准配制与投放、生产过程的执行与控制、生产质量的控制,最后到仓储物流的管理与跟踪,实现重防腐涂料产品的智能化生产与管理。借助智能装备与物联网技术,可以提高生产效率,实现绿色制造。
石墨烯技术突破
产能释放带动成本下降
重防腐涂料下游应用需求增长迅速,但树脂、颜料、助剂等上游原材料技术国内企业尚未完全突破,受原材料供应制约,产能扩张潜力有限。国内生产企业正积极与高校、科研机构合作解决这一难题。例如:浙江宁波供电公司与中科院宁波材料研究所联合研制的电网新材料联合实验室研发的石墨烯重防腐涂料,不仅填补了国内电网防腐涂料技术的空白,更打破了国际垄断。目前,该新型涂料已进入市场推广阶段,预计年产量约5000吨。目前,珠海市聚碳酸酯复合材料有限公司已掌握石墨烯重防腐涂料。 材料核心技术其自主研发的石墨烯重防腐涂料,成本低廉、环境友好,早已通过3600小时耐盐雾试验,防腐性能远超世界海洋重防腐体系标准,耐腐蚀性能强,同等品质防腐价格比国外进口低20%左右;此外孚日集团上市公司与青岛宣威涂料有限公司自主研发的环保型水下固化防腐涂层材料,攻克了海洋钢结构大气水下部位防腐技术难关,突破了国外长效防腐技术壁垒,制备的水下固化长效防腐涂层材料已广泛应用于码头、电厂等国家重大建设项目的防腐防护,助力海洋经济发展。
重防腐涂料生产成本主要包括原材料成本和加工成本:原材料方面,国内企业生产重防腐涂料所用原材料长期依赖进口,价格昂贵。技术突破有望解决进口替代问题,帮助企业降本增效;加工成本方面,目前存在的问题是生产规模小,加工成本高,但随着规模扩大,加工成本有望下降。同时,国内部分生产企业利用区位优势降低成本。如国内重防腐涂料企业主要集中在长三角、珠三角、环渤海三大涂料生产基地,利用当地良好的营商环境投资生产,为中高端涂料产品提供良好的市场环境,降低生产和运输成本。
来源:中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)
分析师观点:虽然石墨烯技术的突破为行业发展提供了新思路,但在产业化过程中仍存在诸多问题,如:1)基础研究碎片化导致选择/使用材料缺乏标准和依据;2)缺乏完整的涂料配方体系;3)缺乏实际工况下的综合性能考核和长期服役评估;4)缺乏相关涂料的专用数据库和标准。另外,国内涉及石墨烯重防腐的公司仅有三家,且均存在局限性。未来,如果想在这个市场赚到钱,需要行业内公司的共同努力。
来源:中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)
重防腐涂料应用发展日趋多样化
日常生活中的应用:随着全球环境污染的加剧、能源的短缺、公众对环境保护和人类可持续发展的日益重视以及我国环保政策的不断出台和完善,环保型重防腐涂料以其无毒安全、耐冲击、柔韧性好、防水性能优良、可生物降解回收等特点,逐渐被应用于高速公路护栏、燃气管道及设施(如燃气罐)、煤气管道、饮用水设施、垃圾处理设备等日常生活中,未来有望逐步取代传统涂料,提升其在日常生活中的市场使用率。
医药、农业等领域的应用:重防腐涂料在新兴海洋工程、现代交通、能源工业、大型工业、市政设施等领域的应用才刚刚迈出第一步。未来随着生产工艺的不断优化、产能的不断扩大、成本的降低,重防腐涂料在医疗设备上的应用,可以防止金属腐蚀、水箱或管道因长期储水易生锈的风险,影响水质和卫生;重防腐涂料在农业设备上的应用,可以有效减少农产品采后损失,减少对土地的污染,践行绿色农业。
工业应用:未来重防腐涂料通过改性及可行的水性化工艺,将能实现性能的进一步提升,有望在中远期替代船舶、集装箱、石油化工等领域的传统防腐涂料。由于工业领域需求量大、工艺要求高,需要依靠产能、技术、成本的同步优化。借鉴目前涂料行业应用推广,在未来政策、需求、供给企业的共同推动下,重防腐涂料在工业领域的应用空间将逐步释放,并向纵深发展。
分析师观点:由于不同终端市场对于重防腐涂料的需求侧重点不同,且目前市场上的重防腐涂料体系仍然存在干燥速度慢、无法涂厚、低温潮湿下副反应多、无法在水下固化施工、抗裂性能差且在高低温循环下尤其严重等局限性,未来行业发展将首先朝着改善这些应用缺陷的方向发展,并进一步向环保、功能性、涂装一体化三大方向发展。
来源:中国重防腐涂料行业发展现状调查与投资战略分析报告(2023-2030年)