影响氟碳涂料发展的主要因素
1、需求推动氟碳涂料市场稳定发展
氟碳涂料广泛应用于建筑、防腐、公路、铁路桥梁、交通车辆、船舶及海洋工程设施等领域,具有巨大的应用价值。近年来,国家颁布了《混凝土桥梁结构表层土防腐技术》、《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》、《技术规范》等一系列相关标准。 《钢质储油库防腐工程》、《悬索桥主缆系统防腐涂层技术条件》等建议建议改为氟碳涂层主要配套体系,赋予氟碳涂料在这些领域巨大的市场空间。
(1)建筑行业是涂料应用最大的领域,也是氟碳涂料最大的市场。
建筑涂料在外墙装饰中的应用约占60%。国内不少城市限制瓷砖、马赛克、烧制砖等建筑材料的使用,为超长耐候性、耐环境污染、使用寿命长的氟树脂涂料提供了绝佳的市场机会。
(2)钢结构工程是氟碳涂料的第二大应用领域。
高层建筑和国家重点建设工程越来越多地采用钢结构。这些工程需要具有高耐候性、耐腐蚀性和良好装饰性的高端涂料。目前,只有氟碳涂料。北京奥运会最大的建设项目——国家体育场工程钢结构氟碳漆施工,设计采用交错复杂的钢结构,看起来像一个巨大的鸟巢。主体共需钢材40万吨。钢结构总面积约30万平方米,需要防腐涂料300吨。大约吨。设计要求采用氟碳金属漆,涂层耐久性要求为25年。氟碳涂料在钢结构领域的应用呈现出良好的发展趋势。
(3)随着钢铁工业的发展,近10年来我国彩涂板产能快速发展,目前全国已建成数百条彩涂板生产线。
彩涂生产线具有节能、高效、环保三大优势。由于成本和价格因素,目前市场上使用的彩板涂料大部分为聚酯彩板涂料。耐候性好的中高端产品有有机硅改性聚酯、有机硅丙烯酸和氟碳涂料。随着彩钢板应用的普及和推广,氟碳彩板涂料的需求量将逐渐增加。
(4)氟碳涂料在家用电器、医疗器械领域也形成了独特的成熟市场。
例如,PTFE、ETFE、PCTFE、ECTFE等含氟树脂制成的粉末涂料可用于家用电器的不粘涂料和化工设备的防腐内衬。
2、氟树脂产业化拓展氟碳涂料市场应用
中国氟树脂市场长期被跨国公司垄断。进口PVDF树脂价格已达12万~13万元/吨,FEVE树脂价格已达8万~9万元/吨。高价格降低了企业利润。空间限制了氟碳涂料的应用。国产PVDF树脂价格在8万~9万元/吨,FEVE树脂价格在5万~6万元/吨,价格优势明显。目前,我国各种氟树脂的生产已实现工业化,产能已初具规模,使氟碳涂料生产企业采购氟树脂更加方便,大大降低了成本,扩大了氟碳涂料的应用范围。
3. 政策和标准
为了规范市场,2005年出台了《HG3792-2005交联氟树脂涂料》和《HG3793-2005热熔性氟树脂(PVDF)涂料》两项行业标准,并于2006年1月1日起实施。
笔记:
① I型——建筑外墙用氟树脂涂料;
II型——金属表面氟树脂涂层;
②a:浅色是指以白色涂料为主要成分,加入适量色浆形成的涂膜的浅色。按GB/15608-1995中4.3.2规定,亮度值为6~9之间(YD65中三刺激值≥31.26)。
还根据氟碳涂料的不同应用领域提出了相应的标准,如重防腐领域的《JT/T 694-2007悬索桥主缆系统防腐涂料技术条件》应用,《JT/T 695-2007混凝土桥梁结构表面涂层》《层间防腐技术要求》和《JT/T 722-2008公路桥梁钢结构防腐涂料技术条件》等。在建筑涂料领域,《建筑用水性氟碳涂料》也于2009年正式发布。这些的实施标准的制定有利于规范氟碳涂料市场,稳定市场秩序。
4、行业竞争无序,涂料技术有待提高。
目前,氟碳涂料行业进入门槛较低,涌现的不少企业规模仍较小。由于客户对氟碳涂料的看好,大量企业被迫进入这个市场。事实上,他们打着氟碳涂料的幌子销售配套产品。真正的氟碳涂料产量不高,产品结构严重不合理。通用级产品低水平重复现象严重,存在产能过剩、企业间压价等恶性竞争,利润率大幅下降,市场不良现象需要进一步规范。另一方面,高端产品主要依赖跨国公司,差距较大。
另外,由于开发时间的限制,国内氟碳涂料企业的涂装配套方案尚不成熟,层间最佳涂装间隔尚不完全清楚,导致国内一些重大项目钢结构过早剥落。 ,仍需改进和完善。
新产品、新技术开发
氟碳涂料的发展已从单纯追求耐候性、耐老化性转向寻求性能的平衡,即优异的耐候性、施工性以及机械化学性能之间的平衡。利用一些新的单体进行共聚改性或寻找一些新的含氟单体进行聚合是制备氟树脂涂料新品种的重要途径。是提高氟碳涂料施工性能、开拓新用途的重要方法。
随着国家环保法规的日益完善,氟碳涂料作为环保型涂料,其发展符合整个涂料行业的发展趋势,正在向环保方向发展。然而,由于氟原子的强电负性和高极性,由氟单体合成的共聚物具有很高的结晶倾向。因此,生产无溶剂、高固体份的氟碳涂料比较困难。目前国内外的研发重点集中在水性氟碳涂料(特别是室温固化产品)和粉末氟碳涂料领域。
(1)水性氟碳涂料
日本大金生产的水乳液型SE氟乳液已在中国上市。目前从事水性氟碳涂料和含氟丙烯酸聚合物涂料研发和生产的有华南理工大学、中科院广州化学研究所、大连振邦、青岛宏丰、常熟中豪、广州秀珀、上海大学环境与化学工程学院、中国化工建设常州涂料化工研究院、上海天格、上海博泰等。成功应用实例有:哈尔滨四方台大桥、淮南煤仓、同济大学城规划学院等
近年来建筑市场发展迅速,建筑外墙高标准涂料的需求也随之激增。例如钢结构氟碳漆施工,北京明确规定建筑外墙涂料的耐老化性能必须达到15年以上,且材料必须低毒。这给水性氟碳涂料的发展带来了巨大的商机。水性氟碳涂料中氟乳液的合成、配套助剂的研发、配套体系的优化、施工工艺的改进都将是研发热点。
水性氟树脂和氟碳涂料标准的制定工作于2007年启动,将于2009年正式启动。
(2)氟碳粉末涂料
氟碳粉末涂料具有良好的耐化学腐蚀性能,能耐浓强酸、强碱、有机溶剂的腐蚀。具有优良的耐热性、耐老化性、润滑性、绝缘性。特别适用于化工设备内衬材料的防腐保护、高档建筑型材的超耐久装饰等。氟树脂粉末涂料在我国起步较早。中国科学院上海有机化学研究所于20世纪80年代中期成功研制ETFE材料。近年来一直致力于ETFE材料低分子量粉末涂料品种的开发。它开发了基于 FEP 的产品。基础氟树脂粉末涂料及其静电喷涂工艺取得了良好的效果。目前正在开发的品种有:E-TFE(乙烯-四氟乙烯)共聚物粉末涂料、E-CTFE(乙烯-三氟氯乙烯)共聚物粉末涂料、PVDF(聚偏二氟乙烯)粉末涂料、FEVE热固性粉末涂料等。
(3)新型氟硅树脂涂料
继阿克苏诺贝尔向市场推出新型氟硅树脂后,另一种具有疏水疏油特性的自清洁汽车面漆具有极低的表面能,外部污染物难以粘附或不牢固附着。
尤其是汽车行驶时,可以利用风的剪切作用或雨水的冲刷作用,轻松去除污染物,达到自清洁的效果。该技术由福建新展望化工有限公司研发成功并已产业化。以三元氟硅树脂为基础,新型聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯基三甲氧基硅烷等共聚物制成水性环保型汽车表面氟碳涂料。油漆,这种具有低表面能和自洁功能的汽车面漆,具有附着力强、防腐防锈、丰满度和光亮度高、耐候性好,以及耐磨、耐冲击、耐老化、耐酸、耐碱等特点。得到了汽车制造业的认可。
该产品已被厦门金龙、上海申龙、丹东黄海、安凯等国内数十家汽车厂家指定为专用汽车漆。目前国内市场占有率已超过20%,并获得多项发明专利。由于其优异的性能和环保性能,该涂料有望成为未来汽车面漆的主流。
此外,随着氟碳树脂涂料的应用领域不断扩大,人们还发现了其他用途。例如,利用氟树脂的低表面能和超强耐候性,可开发电缆用氟碳清漆,以减少冰冻对电气设备的损害。