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        中國涂料工業協會官網
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        中國涂料行業發展規劃

           2023-02-17 中國涂料工業協會11
        摘要:根據我國每五年一次的發展規劃,中國涂料工業協會每五年制定一次行業發展規劃。本發展規劃依據我國“十四五”發展規劃,以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹黨的二十大報告精神。

        中國涂料行業發展規劃

          一、發展規劃指導思想和總體發展的預測目標

          1 發展規劃的指導思想

          根據我國每五年一次的發展規劃,中國涂料工業協會每五年制定一次行業發展規劃。本發展規劃依據我國“十四五”發展規劃,以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹黨的二十大報告精神。

          “十四五”期間,為滿足國民經濟建設和民生對涂料的需求,尤其是新型基礎設施建設和新型城鎮化建設的涂料需求,為國家重大專項工程提供高性能、特種功能性涂料,確保產業鏈供應鏈穩定、逐步實現自主可控,堅定實施擴大內需和可持續發展戰略。

          2   涂料行業發展預測的總體目標

          2.1   涂料

          2.1.1 涂料產量目標產值

          全行業經濟總量將呈先抑后緩升趨勢,2022年至2025年預計年均產值增長在2.2%左右,預計2025年底涂料行業總產值將突破5000億元;產量年均增長在1.3%,預計2025年底涂料行業總產量將達到4000萬噸。

          2.1.2 結構調整目標

          產品結構:到2025年,環境友好的涂料品種占涂料總產量的70%。

          企業規模化:到2025年,銷售額在100億元以上的涂料生產企業達到2家以上,銷售額在50億元以上的涂料生產企業達到8家,銷售額在10億元以上的涂料生產企業達到20家。前100家涂料生產企業的涂料產量占總產量的60%以上。

          2.2  顏料

          2.2.1 鈦白粉

          產量:“十四五”期間預測鈦白粉產量年增長5%,據此預估,鈦白粉產量將由2019年的318萬噸,增長至2025年的425萬噸。

          產業結構調整重點和方向:鼓勵發展單線產能3萬噸/年及以上、并以二氧化鈦含量不小于90%的富鈦料(人造金紅石、天然金紅石、高鈦渣)為原料的氯化法鈦白粉生產工藝;限制新建硫酸法鈦白粉生產裝置;淘汰單線產能小于2萬噸的硫酸法鈦白粉生產裝置。鈦白粉行業內通過資源整合和重組等方式,重點造就硫酸法年產100萬噸以上的企業2家;氯化法年產10萬噸以上的企業2-3家。重點培育具有較大發展潛力的企業,培養成具有世界影響力的品牌,為中國鈦白粉行業成為世界制造強國打下堅實的基礎。

          2.2.2   氧化鐵顏料

          產量:預計氧化鐵顏料產量在“十四五”期間,還將維持在55~60萬噸,不會有較大變化。

          產業布局調整重點方向和目標:“十四五”期間,我國氧化鐵顏料行業正處于當前我國經濟內生增速下行壓力趨緊與外部貿易摩擦不斷升級的雙重壓迫,處在全球價值鏈中低端的位置沒有根本改變,國際競爭態勢沒有根本改變,給于行業是一次很好的轉型升級發展機遇。我國氧化鐵顏料行業必須改變粗放型發展方式,通過兼并重組和淘汰落后產能的方式,行業集中度較“十三五”末提高15%。

          二、 涂料行業“十四五”期間產業發展趨勢

          1 建筑涂料

          1.1 建筑涂料“十四五”發展情況預測與分析。

          在國民經濟放緩的大趨勢下,未來五年建筑涂料發展也將進一步放慢腳步。在此背景下,緊緊圍繞建筑節能、環境治理、舊房翻新等開展技術創新,服務創新和營銷創新。建筑涂料平穩增長,年平均產量增速在5%左右。

          1.2 關注在新的下游應用領域的市場開拓,為行業發展尋找新的增長極。

          建筑涂料增長動力從房地產投資驅動逐步向房地產投資和舊房翻新共同驅動轉變。房地產投資驅動力逐步減弱,舊房翻新驅動將逐步增強,通過一段較長時期以后,逐步過渡至發達國家情況,主要以舊房翻新驅動。從統計局有統計數據的1981年以來,至2017年的37年,我國共建房屋732億平方米,其中住宅房屋475億平方米,占2/3。據此估計,既有建筑至少600億平方米以上,舊房翻新市場潛力巨大。其中老舊小區改造已成為2020年及以后的重點。

          互聯網+建筑涂料的營銷模式創新,物聯網,大數據,人工智能等。企業重新思考商業模式與客戶關系,積極利用在線直播促進品牌營銷。數字經濟已成為全球新一輪產業競爭的制高點,是未來經濟發展的重要引擎。我們應牢牢把握新一輪技術發展浪潮,加快數字經濟創新發展,搶占數字經濟競爭與合作的創新高地。

          1.3從全球角度,分析建筑涂料行業情況。特別是歐美以外的地區,探索中國涂料行業在這些區域未來五年的市場開拓空間。

          國家實施一帶一路戰略,隨我國對外開放,較廣泛地走向海外市場,建筑涂料作為配套用品出去機會增加,建筑涂料企業也可根據實際市場情況和運輸距離,確定從國內運輸產品過去,或在海外設廠。

          1.4建筑涂料重點企業發展規劃,特別是在未來五年具有較大發展潛力的企業,提出培育具有世界影響力的品牌。建立公平、公正的建筑涂料市場,讓各類建筑涂料企業在市場競爭中按優勝劣汰的自然規則發展。

          2 地坪涂料

          2.1生產工藝和施工工藝要隨著科技進步而提升

          生產工藝朝著智能化、自動化、機械化的方向發展,逐步實現工業4.0。要充分利用現代人工智能結合自動化、機械化提高企業勞動生產效率與產品質量的穩定性。

          施工工藝更節能、環保和智能。有條件的施工企業研究開發施工機器人,減輕施工人員的勞動強度和減少甚至避免有毒有害物質對工人身體傷害。

          2.2適應消費升級需求,實現產品升級

          產品品質升級,逐漸淘汰溶劑型地坪涂料,大力發展無機、無溶劑和水性地坪材料;淘汰有毒有害的產品,發展無毒無害的產品;淘汰技術含量低、價值低的產品,發展技術含量高、價值高的產品;淘汰使用壽命短的產品,發展經久耐用的產品。要讓產品品質升級,地坪材料的原材料必須升級。圍繞無鉛、鉻的無毒害顏填料的開發,特種樹脂和助劑等的開發;圍繞水性環氧、水性聚氨酯涂料進行乳液、固化劑、助劑等的開發都應該是“十四五規劃”的目標。

          服務升級,廠家和經銷商與設計單位及使用單位提前溝通合作,加入設計元素,精心打造個性化的產品。如3D地坪、環氧磨石、環氧彩砂、水性聚氨酯砂漿地坪等,提高地坪材料的價值。

          3 木器涂料

          堅持高性能和可持續發展觀,以自主技術創新為核心、以品質升級為重點,體系化、平臺化、系統化、系列化地開展產品研發與技術創新工作,逐漸打造和擁有一批具有自主知識產權、引領行業發展的核心材料、產品和技術。

          隨著市場的發展,木器涂料的品類細分和結構都將發生重大變化,UV及水性等環保產品的發展潛力巨大。NC、AC已經進入衰退期,PU、PE已經進入成熟期中后段,產品升級換代主要表現為凈味、UV、水性以及粉末等高固體分與環境友好型涂料,尤其UV與水性產品將是接下來研發的重中之重,而環保性能將成為產品準入標準中最基本的要求。    無論是涂料還是涂裝工藝的發展,都在朝著環保與高效的方向快速的邁進,自動化機械涂裝方式必將在下游家具行業得到更加廣泛的應用。同時根據各種不同木質基材(包括仿木或合成基材)的情況及涂裝效果要求,要有針對性地進行產品研發。

          在實體產品同質化進一步加劇的趨勢下,應用服務能力也將成為產品業務和企業競爭力提升的一個主要方向。

          4 工業防腐涂料

          4.1 工業防腐市場容量將繼續增大

          總體而言, “十四五”期間,工業防腐涂料的市場將進一步增大,主要源于兩個方面:一方面,國家對于基礎建設方面的投資仍將持續增加,交通、化工、電力等領域的項目也將繼續進行,加之新冠疫情等因素的影響,國外市場影響較大,需要增加內需來發展經濟,因此,作為基建原材料的防腐涂料需求量也將增加;另一方面,國內工程建設等,隨著高質量意識的增強,對防腐的認識也將進一步深入,提供安全和具有防護功能的工業防腐涂料也將受到更多關注和被更多的應用。

          4.2 同質化或低質化的小企業面臨困難

          隨著安全和環保政策的逐步加強,涂料企業繼續生產的配置越來越高,這將促使部分沒有基礎實力的涂料廠家逐漸關停,使涂料產業進一步向中大型涂料企業集中。同質化或低質化競爭的小型涂料公司將較難存活。工業防腐方面,相比于國外涂料公司數百年的發展積淀、規模和品牌效應,國內涂料企業在規模、成本、技術和品牌等方面都存在明顯的差距。但民族的涂料企業終需發展,因此適當保護和扶持具有良好技術創新能力的國內民族涂料企業也非常重要的。

          4.3 產品結構上的進一步環?;?/p>

          工業防腐產品結構上將繼續以高性能的防腐類型如環氧、聚氨酯為主,高固含涂料產品將作為下階段工業防腐的發展主力,這主要是因其擁有較成熟的性能和相對較低的VOC含量。 水性涂料產品方面,用于輕防腐的水性丙烯酸,水性醇酸等涂料產品產量將快速增大,但競爭也可能會比較激烈;應用于中高腐蝕環境的水性環氧、水性聚氨酯、水性環氧富鋅、水性無機富鋅等涂料產品也將逐步擴大應用。同時,無溶劑防腐涂料、粉末涂料等產品也將在工業防腐的領域逐步擴大應用。

          隨著監管法規的不斷升級和消費者對可持續和環保產品的要求不斷提高,涂料行業需要不斷更新迭代的新技術。我們需要尋找既能滿足這些環保及可持續發展的要求,又不降低涂料性能,且具有成本可行性的技術方案,醇酸涂料是可以選擇的方向之一。 長久以來,醇酸樹脂因其天然脂肪酸和多元醇的高含量而被公認為是綠色環保產品。傳統的醇酸樹脂含有50%以上的天然油和可再生植物來源的羧酸,這使得醇酸樹脂與其他石化體系樹脂相比,成為可持續發展涂料更合理的選擇。并且醇酸有可能是100%的生物基,因為其三種成分(脂肪酸、二酸和多元醇)都可以從天然非石化資源中提取,這就增強了醇酸樹脂作為可持續發展的環保產品的生命力。作為一種歷史上被廣泛接受和測試的技術,醇酸樹脂具有很多性能優勢,使其成為涂料配方的一個有吸引力的選擇。經過幾十年的發展,醇酸樹脂以其可廣泛被改性、良好的光澤、硬度發展和耐腐蝕性能而贏得了聲譽。如今新型高固含低VOC的溶劑型醇酸涂料和水性醇酸涂料已得到了廣泛應用,其性能在不斷提高,同時還具有優異的環保性能。在中國市場,水性醇酸的發展速度遠高于溶劑型高固體份類型,新型水性醇酸和水溶性醇酸已經能夠達到與傳統溶劑型醇酸接近的性能,且提供了一個更可持續的環保解決方案。

          5 汽車涂料

          汽車產量預計在“十四五”將進入新的穩定增長階段。新能源汽車產量會有更大幅度的提升。汽車涂料在“十四五”期間的科技發展是重點研發低VOCs含量水性、高固體分、粉末等環境友好型產品以及緊湊施工工藝,基本實現全行業的本地化研發制造和產品升級、實現綠色環保和可持續發展。重點研發項目:

          5.1能與硅烷/鋯鹽等綠色環保型薄膜前處理材料相配套的、無重金屬、高泳透力、高平滑性陰極電泳漆。開發新能源汽車涂裝需要的低溫烘烤電泳漆。

          5.2水性/高固體分汽車涂料及緊湊涂裝工藝:水性/高固體分中涂、水性免中涂體系,水性/高固體分色漆,高固體分清漆(1K和2K),水性修補漆及其涂裝工藝;新能源汽車的非金屬材料涂料和汽車的輕量化要求的涂料。

          5.3開發新一代的清漆: 包括開發具有無光(亞光)、抗劃傷(自修復、自清潔(不沾灰塵)清漆和水性清漆。

          5.4 開發具有特殊效應的面漆:開發高彩度、高裝飾性、色漆,和變化閃耀感、深厚立體感等特點的色漆和配套清漆。

          5.5 開發低溫烘烤面漆體系,試線塑料件和車身一體化涂裝,實現節能、高效的新涂裝工藝。

          5.6 加速技術深度國產化,實現新技術的本地化開發,形成汽車涂料由中國制造向中國創造的轉化。

          6 船舶涂料

          船舶業是全球化的行業,因而其相關的標準、法律與法規就不是僅局限于一個地區或一個國家。與之相應的船舶涂料與涂裝也是如此。近年來一些新的標準、新法律與法規開始實施或正在制訂中,如IMO TBT-Free A/F(船舶無錫防污漆公約)、IMO PSPC(船舶保護涂層涂裝標準)、VOC(有機揮發物含量)、船舶壓載水管理公約(Ballast Water Management)、拆船公約等等,這些無疑會對船舶涂料與涂裝具有重要的影響。為了適應船舶國際法規及標準,我國近年來積極參與國際新標準、新法規的制定,為此我國專門成立了船舶涂裝工作組及中國IMO標準公約應對小組。這些新法律、法規及標準的出臺,將進一步帶動船舶涂料的發展。目前的船舶涂料還是以溶劑型涂料為主的,高固體分涂料也會逐漸增多,從而達到環保等法規要求。

          7 集裝箱涂料

          在溶劑型涂料時代,集裝箱涂料的市場份額基本穩定,被四家公司瓜分,即中遠關西和中涂占55%,KCC和HEMPEL占40%,其它公司占5%。但實行“禁油推水”之后,由于德威涂料準備充分,異軍突起,2017年、2018年市場份額均保持50%左右。隨后中遠關西和KCC開始重視水性涂料,市場份額開始逐漸上升,中涂和HEMPEL受經營策略調整的影響,逐漸退出市場。MEGA公司異軍突起,迅速占據了一定的市場,至2020年第一季度,基本呈現出德威、中遠關西、KCC、MEGA四家公司瓜分市場的格局,且各家公司市場占有率趨于穩定。

          目前集裝箱行業產能過剩,在集裝箱協會的推動下,向造箱集團提出了集裝箱行業健康可持續發展行動倡議。集裝箱行業將不斷提高產品質量,不斷向高質量發展的轉變,繼續贏得全球客戶對集裝箱中國制造的信任,從品質上維護行業健康可持續發展。

          隨著中國集裝箱協會(CCIA)禁油推水的深化執行,目前中國大陸地區油性集裝箱已完成全部水性化,只有極少量的特殊用途集裝箱和冷藏箱仍在豁免范圍。

          8 卷材涂料

          規?;I化是未來卷材涂料行業的整體趨勢。降低VOC含量、不含重金屬的環保型綠色卷材涂料將逐步取代現有的涂料體系。國家《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》里明確提出了加大工業涂裝VOCs治理力度的要求。對于卷材制造行業,治理的重點是全面推廣使用自動輥涂技術;加強烘烤廢氣收集,有機廢氣收集率達到90%以上,配套建設燃燒等治理設施,實現達標排放。

          9 海洋工程涂料

          從2012年開始,世界原油價格步入下降通道,尤其是2020年伊始受新冠肺炎全球大流行,石油供應過剩等因素影響,引發的一系列的連鎖反應,國際油價下滑。布倫特原油價格從1月初的68美元/桶下降到20多美元/桶,下跌幅度超過了60%。世界石油市場供應和需求兩端均遭受嚴重打擊的情況下,油氣開發投資將呈斷崖式下跌。預計未來幾年世界石油市場難以迅速恢復,裝備建造市場需求仍將不足,上游運營企業經營虧損和庫存裝備處理情況較難改善。同時國際市場的訂單將更為有限,域外企業獲取訂單的難度將增加。需求結構仍將延續之前的特點,鉆井平臺和海洋工程船訂單稀少,浮式生產平臺市場和LNG相關市場保持相對活躍。海上風電對我國發展可再生能源具有重要意義,近年來在沿海區域飛速發展。未來海上風電產業將不斷推進大容量海上風機的應用和大規模商業化;開發深水風資源;通過科技創新實現人工智能控制,和高可靠性的大風機、大葉片、塔筒、軸承等產品中國制造。海上風電+海上牧場、海上風電+制氫也將是行之有效的轉型技術路線之一。

          我國擁有綿長的海岸線,發展海洋資源開發裝備具有廣闊前景。開展深遠海養殖平臺、冷鏈運輸和加工等深遠海漁業裝備的研發。建立海洋空間資源開發裝備體系,推進海上結構物、裝配式工廠、深??臻g站、深潛水工作母船、深海載人潛水器、深海探測機器人等裝備開發,加強海上風能、波浪能、潮汐能、溫差能等開發裝備的研制。

          由于海工裝備將出現新的特點作為配套的海工涂料也要不斷開發新技術新產品以滿足不同裝備和環境的需要。

          高性能、低能耗和低污染的新型涂料品種仍然是海洋工程涂料的重要發展方向。其中高固體分涂料是目前發展最快,應用最廣的海洋工程涂料品種之一。由于其施工性能及所需的施工條件與現有溶劑型涂料基本相同,今后將在產業應用中占重要比例。

          由于海洋環境嚴苛的防腐蝕要求,目前國內水性防腐涂料某些性能尚不能達到同類溶劑型防腐涂料水平,尤其是在C5以上的腐蝕環境下的應用,尚有待進一步提高性能。但是,隨著進一步加大研發投入,水性防腐涂料在海洋工程涂料市場上必占有一席之地。

          聚有機硅氧烷、聚天門冬氨酸酯,以及無溶劑環氧涂料等高性能涂料均已逐漸在海洋工程涂料的領域得到應用,具有廣闊應用前景。

          10 核電涂料

          從2020年開始,核電涂料市場預計將會有年均10%左右的增長,于此同時多種技術路線并存的現狀預計將會仍然持續,在資金和技術投入方面,對涂料供應商仍然提出了比較高的要求。另外,核電涂料市場仍然存在著突發的核相關事件引起的整個行業需求突然下降問題,需要引起一定的重視。

          核電涂料市場的產品,有機硅、酚醛環氧、聚合硅氧烷及無機涂料等對核電的耐輻照、核去污技術要求等方面有優勢,而此類技術路線的涂料產品應用于重防腐涂料市場居多,而國內中高端重防腐市場由外資品牌占據主導,導致國內企業對此類技術路線產品的理解認知、施工應用經驗方面積累不夠,同時,可供選擇的高品質國產原料選擇有限。為此,核電涂料企業在發展此類技術路線產品符合核電應用要求的同時,需要不斷推進原材料的國產化。

          由于第三代更安全核電技術的設計是60年,對核電輻照劑量、使用壽命及嚴重核事故試驗的技術要求都不斷提高,加上核電建設施工應用的復雜性,核電涂料應向超高性能、VOCs排放更低、環保及施工更方便的技術方向發展,以滿足日益嚴格的核電監管要求。

          (1)加強與國內核電行業協會、世界核能運營協會WANO的交流溝通,提高對核電涂料的了解及借鑒國外發展經驗,培養國內更多的核電涂料人才;

          (2)核電涂料企業開發的產品包括水性、油性、防腐防火,防污及耐化學品等多種技術路線產品,加強協助對核電涂料企業的品牌建設支持及專家委員會中增加引進核電涂料專家,有利于提升國內涂料企業的工業涂料技術發展和中高端工業涂料品牌建設。

          (3)加大核電涂料原材料國產化力度,核電涂料由于市場規模小,相對應的特種原材料需求量不大,國內企業定制化開發熱情不高,但可核電涂料是關系到國家核安全緊密相關,用于核電設施設備的重要防護涂料,相關行業組織將會加強引導、打通上下游信息,促進原材料國產化,保障國家核電建設的安全需求。

          11 工程機械涂料

          隨著環保趨勢日益趨嚴,傳統的溶劑型工程機械涂料市場受到沖擊,以環保促轉型,以綠色求生存,以創新謀發展已經成為行業的共識,低VOCs工程機械涂料呼聲高漲。

          一系列降低VOCs的環保政策的實施,促進工程機械涂料將由傳統的溶劑型涂料向高固體分、水性涂料和粉末涂料等環境友好型涂料轉變。

          提高工程機械用涂料的環境友好性、防腐蝕性、耐沾污性、耐久性,追求更高的外觀質量,和各種環境氣候條件下的適應性,降低涂料固化溫度,將是今后工程機械用涂料研究領域的主攻方向。

          11.1 高固低黏涂料

          高固低黏涂料的特點是一次成膜厚度高,可節省工時和人力,提升施工效率,VOCs排放少。工程機械使用的高固低黏溶劑型涂主要是高固含環氧底漆和丙烯酸聚氨酯面漆,環氧底漆的技術趨勢是:提高涂膜在低溫下的固化速度、提高與底材的附著力和邊角防腐性能。丙烯酸聚氨酯面漆的技術趨勢是:提高涂膜的裝飾效果、保光保色性能,耐沾污性能。進一步提高施工固體份,將施工質量固含從65%提高到80%以上。

          天門冬聚脲涂料高固含、低黏度,干燥速度快,具有極佳的耐候性,同時該涂料涂膜既具有極高的表面硬度又具有良好的柔韌性和耐磨性。其發展趨勢是:延長施工適應期、開發合適的噴涂設備,提高天門冬漆的防腐性能。

          11.2 水性涂料

          水性工程機械涂料的發展趨勢是:降低對環境溫濕度的敏感,擴大施工窗口、降低對工件表面前處理要求、進一步降低涂料產品中的溶劑含量、滿足濕噴濕的施工工藝要求。

          電泳涂料在工程機械行業的應用主要是駕駛室、機罩等覆蓋件上,產品朝低溫烘烤型、厚膜型、邊角覆蓋型、耐候耐久型等方向發展。

          11.3 粉末涂料

          粉末涂料在工程機械行業已有使用,技術成熟,主要應用于薄板件和小件。其發展趨勢是:開發低溫固化粉末涂料、提高邊角孔洞縫覆蓋能力、開發2C1B(干噴干)工藝。

          12 輻射固化涂料

          12.1 UV LED光固化涂料

          當前光固化產業主要采用的汞燈存在工作壽命短、潛在汞污染、電光能量轉換效率不夠高、發熱嚴重、紫外光強輸出不穩定等瓶頸。而UV LED作為一種新型光源極大克服了上述缺陷,以其作為光源的UV LED光固化涂料已是大勢所趨。

          12.2 水性光固化涂料

          水性光固化樹脂配以單體、光引發劑、助劑等可形成水性光固化涂料。相對于傳統UV涂料,水性UV體系的樹脂分子量高,固化殘留小分子極少,涂層衛生安全性較高。如能有效降低水性UV涂料中的助溶劑用量,提升綜合性能,將能更好的成為傳統輻射固化涂料體系的重要補充。

          12.3 電子束固化涂料

          電子束固化涂料由于無需使用光引發劑、高交聯密度、殘留單體少等特點,在耐候性、涂層強度和安全性方面具有突出的優點。近年來固化設備價格的下降,將有利于電子束固化涂料的發展,無論是單獨使用還是與UV固化涂料協同使用,都將會給行業提供更多更優的輻射固化涂料解決方案。

          12.4 基于輻射固化的雙重固化涂料

          基于輻射固化的雙重固化技術可有效解決傳統輻射固化涂料的固化收縮應力大、固化不完全等問題,并可在一定程度上解決輻射固化涂料的暗區固化難題。主要有光-熱、光-潮氣等雙重固化涂料等,將有利于輻射固化涂料應用范圍的拓展和涂料性能的提升。

          13 航空涂料

          根據國家政策要求,我國航空航天涂料正朝著自主可控、高性能與綠色環保的方向發展。軍用航空涂料在滿足基礎防腐蝕、耐候性基礎上實現其特殊功能性;民用航空涂料在實現關鍵材料自主可控的同時也將適應國際標準與要求,把握產品的無害化與環保性。

          13.1 特殊功能性多樣化趨勢

          國際軍用航空器的超音速巡航、超機動性、超隱身和超視距的第四代戰機越來越多的裝備部隊,特殊功能涂料除了提供機身基材保護功能以外,還提供了抗結冰性、耐熱性、雷達隱身、紅外隱身、電磁屏蔽等特殊性能。隨著國際戰場探測工具、武器的不斷變化與改進,戰機的功能性必將隨之變化,因此預計“十四五”期間對不同功能性航空涂料的需求更加多樣。

          13.2 關鍵材料自主可控

          中國民用航空涂料發展主動性問題已經在中美貿易爭端中暴露出來,2019年國內相關企業已經著手進行相關資質申請和關鍵材料的自主可控研究。

          13.3航空航天涂料市場面臨的最重要問題可能是減重

          制造商需要生產出有助于整體減輕重量的涂料,從而降低染料成本和重新涂漆的時間。這也是重要技術發展方向。

          14 防火涂料

          國家在改變消防體制,對推動防火涂料完全由政府監管轉向市場和政府監管相結合的模式,短時間內還會延續市場上防火產品質量混亂的過度期,長期來看在行業協會及國家政策引導下可能轉向防火涂料品牌化、集中化,更有利于保障防火市場的健康成長。

          在產品技術方面:非膨脹型防火涂料向輕量化,降低綜合成本,易施工方向發展;膨脹類型防火產品向超耐久性、易施工,綜合成本經濟高效方向發展

          15 防冰涂料

          防結冰涂料市場的發展終端用戶主要為民用航空、電網、軌道交通、風電行業,據估計,未來5年中,除了北美和歐洲,亞太地區將出現強勢增長。預計到2023年,全球防冰涂料市場將達到10億美元以上。

          15.1  民用航空領域

          航空領域是防冰涂料的核心增長點。主被動聯合防冰技術是國際民用航空降低結冰風險的常規方法,防冰涂層配合電熱/熱氣實現防除冰效果。國外Microphase coatings,lnc.、Ecologicol coatings等防冰涂料公司的產品種類較多,適用于飛機不同部位的防冰需求,而國內民機用涂料仍主要依賴進口,相關工程經驗和技術水平與國外存在較大差距。

          15.2 電網系統領域

          國外在電力防冰減災方面的研究進展較快,日本和美國等一些國家利用硅脂和氟橡膠降低與冰層的附著力,但壽命問題仍需要進一步研究。國內的防冰涂料在應對特殊地域氣候環境和空氣污染條件的能力較弱,因此現階段仍采用線路避險設置或直流電流融冰法解決防覆冰問題,資金投入和能源消耗巨大。

          15.3 軌道交通領域

          接觸網覆冰是電氣化鐵路在冬季運行時經常發生的現象,一旦結冰,受災面積廣、危害大、搶修難。覆冰致接觸網出現拉弧度現象,造成機車正常取流受阻,影響正常運行,嚴重時造成支柱傾覆。德國不萊梅有軌電車公司已使用Stemmann Technik公司的高架線除冰設備給導線涂覆防冰劑/涂料,取得了不錯的效果,國內近年來積極推進電氣化鐵路工程用防冰涂料的研究進度,但涂層強度、壽命等問題未能解決,還沒有能在軌道交通領域應用的防冰涂料。

          15.4 風力發電領域

          我國中、南部地區風場地處低溫、高濕、多云霧雨雪天氣,極易出現風電機組結冰問題,國外如北歐、中歐、北美、亞洲北部也面臨覆冰季對風電機組的影響,抗冰問題是風電技術領域研究的熱點,具有極強的市場需求。從結果來看,目前風電市場上的防冰涂料可以在一定程度上延緩葉片表面覆冰的作用,但無法完全阻止葉片覆冰。此外,有研究機構在研究風機葉片用光熱型涂料,利用吸收太陽光的熱能,迅速去除覆冰,但在陰天和濃霧條件下,除冰效果并不理想。在“十四五”期間,推動研究憎水與光熱型兼顧的防冰涂料將是解決風電機組覆冰的有效途徑。

          16 涂料助劑

          加強國產助劑上游基礎原料產業鏈的完善,清除同質化化現象,進行結構性改革。

          16.1助劑向專業化方向發展將會使得助劑企業能有更多的資金及資源用于專業產品,提高技術門檻,建立知識產權保護體系。進而促進助劑行業整體技術水平提升及競爭力的提升。引導國產助劑廠家由原來的基于中低端市場的綜合型企業逐漸向專業型發展,在單一類型的助劑上實現精細化研發經營,提供的產品性價比不低于甚至高于國外競爭品,逐步占領利潤相對豐厚的中高端助劑市場。

          16.2國產助劑目前仍處于基礎發展階段,上游原材料雖然發展速度較快,但給助劑生產廠家的選擇還不夠豐富,由于助劑用量較小,而上游原材料企業常常規模較大,使得助劑生產廠家想要的原料,上游不愿意投入過多精力進行研發生產,間接的限制了助劑的發展。原料單體的生產技術水平很大程度上決定了助劑品質,原料供應商與助劑生產企業配合將加速助劑結構的研發進度,縮短助劑新產品推向市場的時間。

          助劑應用理論研究能夠為助劑發展帶來更明確的方向及更多的可能性,能夠做到有的放矢,提高應用效率。

          國內助劑產業從仿制到創新還需要更多的努力,但還是要一步一步向前走。引導助劑企業標準及行業標準的建立,規范行業品質,鼓勵原創性技術的開發及專利保護。

          17 鈦白粉

         ?。?)與國家整體發展戰略保持一致,實現可持續增長;(2)積極推進產業升級,優化氯化法與硫酸法產品結構;(3)加大科研技改投入,持續提升產品市場綜合競爭力;(4)堅持環保綠色發展,提升廢副產品資源化利用水平;(5)擴大國際合作交流,增強行業發展過程抗風險能力。

          18 氧化鐵

          隨著行業深入推進技術創新、綠色發展水平持續提升,圍繞鐵系顏料的生產、環保等重點環節,以降低消耗、減少排放為目的,全行業須積極實施技術創新和升級改造。在綠色工藝、裝備的應用范圍持續擴大,推動行業節能環保水平邁上新臺階。

          在行業中,在安全環保壓力增大的狀況下,隨著企業對安環意識的覺醒,積極將安全環保工作納入常態的管理,通過設備升級和技術改造實現環保達標、本質安全水平進一步提升。生態環境保護賦予了氧化鐵產品綠色生產及消費的新使命。安全環保已成行業發展主旋律,經過近年來的發展,氧化鐵行業逐步回歸理性,產能過剩矛盾逐步緩解,集中度不斷提高。

          18.1 開拓創新是氧化鐵行業發展的源動力

          氧化鐵行業的發展重點不在創制全新化學結構的氧化鐵,而是在已有各種氧化鐵基礎上,更充分發揮其優點,不斷克服其缺點,并且不斷對其應用領域進行開拓。朝著多功能的方向發展新品種,已經不局限于耐侯、耐用與美觀裝飾的著色使用范圍,并延伸到磁性記憶材料、石油化工催化劑、醫療激光探測磁頭、無毒型凈化水處理劑、節能貯電材科等新領域中的應用。

          18.2 環保及安全清潔文明綠色生產是氧化鐵行業可持續發展的重要要素

          當前,氧化鐵行業正處于節能、環保、安全、綠色清潔文明生產的升級轉型時期。氧化鐵的發展就更要正確處理好發展與環境、發展與資源的關系。發展的實踐證明,良好的環境措施不僅是氧化鐵企業發展的保證,更是生存的保證。許多單位多年來都加大了環保治理力度和對資源的綜合利用,加大對環保治理費用的投入并采取了強有力的措施,實行集中治理和高標準排放,為企業為行業提供了可持續發展的保證。

          三、涂料行業“十四五”期間要解決的關鍵技術和開發的產品

          1 涂料應用基礎理論性的研發項目建議

          1.1 應用基礎研究

          “十四五”期間,我國涂料行業的基礎研究要在涂料應用基礎理論、新型原材料、先進裝備與自動化技術、涂層評估技術等領域,增強已有優勢,培植新優勢,取得一批達到國際先進水平的標志性成果,使涂料行業基礎研究整體水平有較大提升。

          重點圍繞涂料配方設計理論、涂料成膜機理及成膜動力學、涂料流變行為、涂料保護機理、涂料功能特性機理等方面進行系統研究。對新型樹脂、功能顏填料、環境友好多功能性助劑等原材料進行全新系統理論研究,以指導涂料應用技術的全面發展。

          主要的涂料基礎理論研究如下:

         ?、偎怨I涂料的研究。包括防腐、汽車、船舶、木器、鋼結構等水性工業涂料的科學技術研究,內容有水性涂料的抗性與成膜物結構關系、成膜機理、顏料分散機理、漆膜流動及流平等機理;還要特別關注有助于提高水性涂料性能的機理,如水性防腐漆的防閃銹、提高早期耐水性機理,水性木器涂料的防漲筋機理,水性汽車漆實現緊湊涂裝工藝的機理;

         ?、谳椛涔袒苛系目茖W技術研究。包括水性輻射固化涂料和粉末輻射固化涂料的研究,輻射固化涂料厚涂層和色漆化新固化機理研究;

         ?、蹮o溶劑及超高固體分涂料的研究,特別是流變行為和成膜動力學研究;

         ?、苄滦凸δ芴盍虾托滦椭鷦┑淖饔脵C理研究;

         ?、菰趪揽釕铆h境下的涂料防護機理研究;

         ?、尥苛先斯だ匣疤烊黄貢裣嚓P性研究。

          1.2  新型原材料

          涂料行業的發展強烈依賴涂料原材料工業的發展。涂料的發展方向綠色化、長效化、功能化需要不斷開發新型的樹脂、顏填料、助劑和環保型溶劑。關鍵核心原材料的國產化是涂料創新發展的重要基礎。

          高性能水性涂料用樹脂 對于水性涂料用樹脂要解決在水性化過程中所引入的親水基團對工業涂料性能所產生的負面影響,同時考慮消除作為分散介質的水對水性工業涂料施工性能劣化的負面影響,高分子科學的發展為解決這些問題提供了技術基礎,例如:受控聚合技術(CRP)、有機無機雜化技術、核殼(多層核殼)技術、微凝膠技術、高交聯技術、大分子乳化劑的合成與應用、表面能控制方法、納米技術、石墨烯技術以及樹脂多次結構的綜合控制等;

          無溶劑、超高固含樹脂體系 通過選用合適單體、合理的控制分子量和分子結構,制備保持高性能的高固體分或無溶劑樹脂,如無溶劑或超高固體分醇酸和聚酯樹脂、丙烯酸樹脂。高性能環保型活性稀釋劑是制備超高固體分涂料、無溶劑涂料的重要材料,重點是在無溶劑環氧涂料和高性能的高固體分丙烯酸聚氨酯涂料中使用的高性能環?;钚韵♂寗?/p>

          高性能特種樹脂 特殊性能要求的涂料需要特殊結構的樹脂,如高耐候樹脂、高抗化學腐蝕性樹脂、高耐溫樹脂、導電樹脂、紅外隱身樹脂等;

          新型顏填料 在新型顏填料方面側重于環保性和功能化,如反射材料、導電材料、隱身材料、納米材料、代替鎘和鉛鉻系的環保顏料、高性能不含重金屬的防銹顏料、環保型固化促進劑等關鍵材料及應用研究。對于傳統顏填料,如鈦白粉、氧化鐵系顏料重點是通過新型制造技術或重大技術改進提高其耐候性、分散性、并且減少制造過程對環境的污染;

          新型助劑 受控聚合技術為開發新型助劑提供了重要技術支撐。開發水性涂料、高固體分涂料及無溶劑涂料用助劑,解決涂膜基材潤濕、涂膜抗流掛、顏料潤濕分散性、漆膜干燥速度等問題;

          環保溶劑 開發低公害或無污染的溶劑,代替危害大的苯類、乙二醇醚及醚酯等溶劑;開發環保型的水性涂料成膜助劑。開發弱溶劑可溶樹脂,采用對環境破壞作用小的豁免溶劑,擴大環保型溶劑的應用范圍。

          新材料和可再生原材料開發應用 進一步研發納米材料、石墨烯材料、聚苯胺、微膠囊、脂環基丙烯酸酯等新材料的新應用;開發基于生物基的可再生單體和樹脂,代替基于碳基的單體和合成樹脂,推動涂料行業的可持續發展。

          1.3 先進設備和自動化環保技術

          國家十四五規劃提出要高度重視智能制造,充分利用中國工業體系完整、綜合實力持續增長的優勢,充分發揮科技創新人才數量巨大、創新資源越來越豐富的人才紅利,從一線技術創新做起,圍繞數字化與智能化主題思路,全面加強自主創新,凝聚一代人的創新智慧,集中力量攻克高端制造與智能制造的一系列技術難題,形成一批具有重大國際影響的創新產品。在涂料生產和施工技術方面引入這些創新思維、采用現代先進電子信息技術,大力推動智能制造、清潔制造、機器人涂裝,推動涂料裝備的產業升級。

          (1)開展涂料密閉型清潔生產線技術研究與推廣應用。減少粉塵、廢氣和廢渣的產生和排放,減少清洗用水或溶劑的使用,同時提高原材料的利用率,具體技術包括:密閉式破包機的研發和應用、密閉式粉料儲存與投放的普及、密閉式固定型生產罐的普及、帶蓋的落地式分散機和移動式生產罐配套罐蓋的強制實施、環保型涂料生產用過濾設備的研發和應用、粉塵回收和廢氣、廢水處理裝置的強制推行、自動化生產罐清洗設備研發和應用、廢水與廢溶劑回收利用裝置的普及等。

         ?。?)開展自動化高效率生產線技術研究。重點研究各工藝模塊的銜接和一體化工藝的實現:提高落地分散機、生產罐、研磨機、包裝機、反應釜等單體設備的質量和自動化程度,減少對人的依賴,提高綜合使用效率;多套生產裝置的自動化控制實施,并配套完善的聯鎖裝置;針對主要生產設備,結合清潔化、自動化及安全性要求,制定新的標準。

          (3)開展自動化高效率低污染環保涂裝線技術研究。通過涂裝設備、涂裝工藝和涂裝流程的技術提升,提高涂料的使用效率、降低稀釋劑的使用量、提高涂膜的質量,最終實現減少VOCs排放。積極推廣機器人涂裝、水性自動靜電涂裝、熱噴涂自動涂裝等高效環保涂裝工藝的研究。

          1.4   涂層體系性能評價技術

          大力開發“現場涂層性能檢測技術”、在線檢測技術,讓涂料使用者清楚了解所使用產品的優劣、避免弄虛作假現象發生,同時這一舉措還能規范施工行為,監督施工質量。

          推廣涂料行業的LCA (Life Cycle Assessment,生命周期評價)評估體系,評價整個涂層保護周期內對環境的綜合影響。該體系的建立將有效的促進涂料行業的綠色發展。

          2 要解決的關鍵技術和開發的產品

          2.1 建筑涂料

          “十四五”建筑涂料技術發展關注的方向:二氧化硅氣凝膠在建筑涂料中的應用研究,水性多彩涂料穩定性、大生產問題的改進展,反射隔熱涂料的配色和擴大應用,常溫自交聯建筑涂料的研究,無機有機復合建筑涂料的研究,以多技術集成創新產品,提高建筑涂料性能,增加其功能,并更加環境友好。

          2.2 地坪涂料

         ?。?)高性能非離子型水性環氧固化劑和乳液的開發,提高漆膜的耐蝕性及抗劃傷性、耐磨性等理化性能。

          (2)水性聚氨酯涂料的開發和施工工藝,開發出穩定的不同光澤的高性能水性聚氨酯涂料。

          (3)彈性/剛性無溶劑聚氨酯樹脂的開發和施工工藝,重點改進無溶劑聚氨酯涂料反應氣泡的處理工藝。

          (4)有機硅、有機氟與環氧樹脂、聚氨酯樹脂的雜化,得到新的高性能可用于地坪涂料的樹脂.

          (5)無機地坪、生態地坪等研究。

         ?。?)綠色、節能、環保、安全、智能材料的開發,環氧磨石體系、環氧彩砂自流平、超耐磨材料、彈性聚氨酯材料、整體混凝土地坪的推廣和應用以及現有地坪材料的升級換代是新產品開發的方向。

          2.3  木器涂料

          重點對水性、UV、凈味、高固體分等環境友好型木器涂料產品的高性能樹脂、單體、關鍵顏填料、主要助劑以及配套制造與復雜涂裝應用工藝進行研發。尤其在一些關鍵技術與材料,以及涉及UV及水性產品物理性能提升、成本改善和應用工藝難點上,應集中資源進行針對性攻關和突破。

          加強一體化涂裝集成/復合技術的研究、推廣。當前中大型家具企業都已經通過設備升級和涂料換代實現了高效率、低污染的環保涂裝,隨著機械化涂裝方式的廣泛普及,接下來涂料企業在不斷提升產品質量的同時,也需要考慮產品在應用上與機械設備及其工藝的融合,因此也必須不斷地改進產品的涂裝搭配、工藝及應用技術。

          2.4  工業防腐涂料

         ?。?)綠色環保低VOCs產品

          高性能水性防護涂料:開發具有更高性能,更寬施工窗口的水性防腐涂料產品。

          高固體分涂料:發展的重點則是高固低黏,兼顧性能和成本綜合效應。對于耐候性面漆,聚天門冬氨酸酯涂料,以及聚硅氧烷涂料均屬于高固體分涂料品種,加以關注。

          無溶劑涂料:無溶劑防腐涂料的應用將進一步增大,要開發可常規單組分泵噴涂,有合適適用期的無溶劑防腐涂料產品,擴大無溶劑涂料在其它防腐領域的應用。

          (2)功能化產品

          耐保溫層下腐蝕涂層: 既需要良好的耐腐蝕性,優秀的耐高溫性,同時還需要經受冷熱沖擊和高低溫后的防腐性能,要求較高。開發相應耐保溫層下腐蝕涂料產品和體系具有重要意義。

          管道儲罐襯里防腐:由于儲罐介質和環境的多樣性,對儲罐襯里涂料的要求也比較苛刻和復雜。開發耐受不同介質,不同溫度的襯里涂料產品,建立襯里涂料耐受性能數據庫,具有重要意義。

          烴類防火:烴類防火產品是防火涂料中的高端產品,廣泛應用于石油石化等建設領域;目前這一市場基本為外資公司所壟斷,國內技術力量較為薄弱,開發自主知識產權的烴類防火技術及產品和服務體系具有重要意義。

          其它:隨著對產品質量要求的提高或應用環境的特殊要求,不少業主要求防腐類產品在滿足基礎防腐及耐候性能的基礎上,需求產品同時具有其它功能性要求,如防霉、防菌 、低反射、自清潔等。

          2.5  汽車涂料

          針對配套產品升級任務及舊線改造問題是行業發展關鍵環節,做以下規劃建議:

         ?。?)源頭替代:按照GB24409-2020的要求,按時淘汰高VOCs低固含溶劑型汽車原廠漆,限制高VOCs低固含汽車修補漆應用,推廣水性、高固體分等低VOCs環保涂料應用,新建汽車線必須為低VOCs涂料涂裝線。

         ?。?)改建:針對已預留使用水性涂料的涂裝線,應按期完成舊線改造,并根據實際情況,做好末端治理,達到VOCs減排與節能降耗并行目的;對未預留水性線的3C2B涂裝線,應做好逐步改建規劃,一方面可考慮改建為高固體分溶劑型3C1B工藝,降低改建費用,達到節能減排目的,另一方面酌情建造更環保的水性涂裝線。

         ?。?)配套產品建議:乘用車企業,底漆全部采用陰極電泳,中涂和底色漆全部采用符合標準的低VOCs涂料;貨車、箱式貨車企業底漆全部采用陰極電泳,中涂實現水性化或采用高固體分、粉末、UV光固化等低VOCs涂料。

         ?。?)涂裝工藝改進:禁止使用涂料利用率低于60%的涂裝工藝,推廣機器人自動噴涂;

          (5)VOCs總去除率達到90%以上(含)(非重點區域為80%以上)。

          2.6  船舶涂料

         ?。?)耐高溫(>800°C)硅酸乙酯鋅粉車間底漆,及水性硅酸乙酯鋅粉、水性鋰基無機富鋅底漆、石墨烯鋅粉底漆等新一代車間底漆的研究

         ?。?)高性能、高固體分、無溶劑、純環氧船用通用底漆研究。滿足高溫高濕高鹽強紫外輻射的南海腐蝕環境及低溫、冰層撞擊、冰雪覆蓋的極地腐蝕環境的多功能防銹漆成為船舶防銹漆發展的重點。

         ?。?)低摩擦、低銅、無銅自拋光防污漆,污損釋放型防污漆,以及低毒/無毒的新型防污漆技術的研究。

         ?。?)水性涂料在船舶行業的應用研究。

          2.7  集裝箱涂料

         ?。?)提升水性涂料的防腐性能,滿足快速生產、快速干燥的要求,常規的自動涂裝設備的施工要求和機器人涂裝的要求,是未來發展的重點。

         ?。?)開發水性車間底漆:目前集裝箱整箱涂料已全部實現水性化,但預處理使用的車間底漆,因快干的要求,目前仍使用溶劑型涂料。

          (3)開發冷藏箱、特種箱的環保涂料。

          2.8 卷材涂料

         ?。?)水性涂料

          水性卷材涂料代表了技術發展的趨勢,但由于水性涂料的高表面張力和水解穩定性等方面的問題,限制了卷材涂料的技術發展和應用就卷材涂裝的特殊工藝而言(溶劑回收焚燒供熱),目前水性卷材涂料并不是一個主要方向,無論從涂裝的表面質量、實際戶外使用年限以及涂裝能耗上,并沒有多大的價值和優勢。

         ?。?)粉末涂料

          粉末卷材涂裝一直是粉末行業關注的課題。但技術上還有很多難題:需要解決粉末涂料快速固化、粉末涂料薄涂、提高涂層機械性能和耐腐蝕性能等關鍵技術難題從涂裝施工方面來說,對粉末靜電涂裝設備有很高的要求。行業內正在籌劃采用“高分子電偶極化帶電”機理,設計制作全新的卷材粉末涂裝模型,把提高粉霧噴涂量和粉末帶電結合在一起來解決涂裝中的這些技術難點。

         ?。?)無鉻涂料

          長期以來國內卷材行業還是使用鉻酸鍶作為耐腐蝕顏料來實現在不同自然條件下的耐腐蝕功效但六價鉻無論對環境以及接觸者都有危害,很多國家地區已經在不同程度上進行了無鉻化轉變,無鉻化的進程是環保大方向。我國于2020年發布了GB 30981-2020 《工業防護涂料中有害物質限量》的強制標準,對六價鉻在卷材色漆中的含量做了明確的限定。因此,不含重金屬的環保型卷材涂料是今后卷材涂料開發應用的發展方向。

         ?。?)環保節能的輻射固化涂料

          UV固化涂料可與傳統的卷材涂料一樣可在快速線上連續、均勻地涂裝。主要用于底漆與背漆。電子束固化涂料成份基本與光固化涂料一致,但涂料不含光引發劑,涂料成本低,能量消耗低,EB固化穿透能力強、對色漆固化同樣有效。用于面漆涂裝。EB固化時自由基引發過程中需要惰性氣體的保護,從而阻隔氧的影響,這是目前EB技術進一步工業化使用的主要阻礙,但隨著輻射固化技術的不斷成熟,這種環保節能的綠色技術將會在卷材涂裝中具有廣闊的應用前景。

          2.9  海洋工程涂料

          應重點開發高性能及綠色海洋工程涂料產品,完善環境友好產品配套體系,限制生產并逐步淘汰低固體分高VOCs涂料,減少生成對大氣、海洋環境有害的物質。推廣低VOCs的高固體分和無溶劑涂料,如高固體分的環氧涂料、聚氨酯涂料、脂肪族聚脲涂料、聚硅氧烷涂料等海洋工程防腐涂料。推廣和發展高可靠性的水性涂料,如水性車間底漆、水性環氧富鋅涂料、水性無機富鋅涂料、水性環氧涂料、水性聚氨酯涂料以及水性丙烯酸涂料等。通過技術創新和規范施工工藝,降低水性涂料產品成本,提高產品應用性能和競爭力。

          應提倡在海洋工程中應用長效防腐涂料,提高涂層防腐質量,延長涂層維修維護周期。通過技術創新,如開發新的環氧固化體系、在防腐涂層體系中引入石墨烯等,來實現長效防腐。另外,對于海上工程和裝備涂層的維修和重新涂裝,由于在海上對鋼結構進行表面處理難度大,開發對涂裝前鋼結構表面前處理要求等級較低的防腐涂料,對于海上工程鋼結構的維修保養具有重要意義。

          開發滿足海上風電大風機、大葉片,長效防腐要求的新技術和產品。特別是開發滿足大葉片前緣技術要求的膩子、面漆等涂層配套體系。同時為滿足海上養殖平臺,海上牧場發展需求,重點開發長效環境友好、超低生物毒性的防污技術。

          2.10 核電涂料

          不同技術路線的核電文化理念都是相同的:安全、安全、再安全;核電涂料尤其核級涂料作為核電站設施設備的重要保護,在滿足常規重防腐涂料性能的基礎上,根據核電設計規范的技術標準要求,對核電涂料的單產品及配套的涂層系統進行耐輻照、核電基準事故、核電嚴重事故及核去污等方面進行反復試驗和驗證,測試費用昂貴。同時不同技術路線的核安全技術方案對涂料產品的技術路線有至關重要的影響,如美國AP1000路線強調非能動理念,對涂料的干膜比重、導熱系數就提出了特別的要求,從而選擇的涂料產品往往是導熱系數好、比重高的含鋅類產品;而法國技術路線在強調滿足技術規范中性能要求中,特別重視涂層系統的附著力和各種極端情況下的耐久性,所以選擇高性能水性環氧產品居多。我們國家第三代核電技術都是在引進基礎上消化吸收,因此國內核電涂料產品的類型、測試標準和規范都受國外企業影響很大。由于核電涂料的市場規模不大、研發測試費用高、加上核電行業的各類質量和安全監管,進入市場的推廣的周期超長,需要同時熟悉精通核電和涂料方面的專業隊伍,所以全球核電行業的核電涂料廠家不多,主要有美國PPG, 宣偉、卡寶萊茵、德國FREILAKE,芬蘭Teknos, 法國Maestria,日本關西等廠家;而國內核電發展歷史上也有很多企業都對核電涂料市場進行過產品開發和市場推廣,但由于各方面的實際困難及投資回報方面的原因大多都沒法堅持下來。

          2.11 工程機械涂料

         ?。?)開發施工體積固含≥80%的產品;

         ?。?)開發耐沾污的工程機械面漆;

         ?。?)開發濕噴濕水性涂料底漆和面漆(水性環氧和丙烯酸聚氨酯);

         ?。?)開發2C1B型(干噴干)粉末涂料;

         ?。?)開發邊角孔洞縫覆蓋能力的防腐底漆。

          2.12 輻射固化涂料

         ?。?)輻射固化涂料的耐候性

          耐候性是制約UV固化涂料發展的性能因素之一,通過新型光固化材料的開發或多種輻射固化技術的協同,有望突破這一瓶頸問題,推動輻射固化涂料全面走向戶外應用。

          (2)LED光固化涂料體系的表面固化

          光固化產業轉型UV LED光源已成趨勢,但現有的氧阻聚現象易帶來涂料表面發粘、硬度差、耐刮擦性差等問題。研發優化適用匹配的高效光引發劑或無氧阻聚材料體系成為該類涂料體系的技術重點。

         ?。?)丙烯酸酯類活性稀釋劑的綠色生產技術

          丙烯酸酯類活性稀釋劑是輻射固化涂料不可或缺的組分,發展綠色生產技術,提高原子經濟性,進一步降低輻射固化原料和涂料成本。

         ?。?)輻射固化金屬涂料

          按基材來分類,輻射固化涂料已在紙張、木器、塑料等領域獲得全面應用。全面提升輻射固化涂料在金屬基材上的綜合性能,實現其在卷材印鐵、建筑板、家電板、食品罐乃至防腐等領域的應用。

         ?。?)水性光固化涂料的高性能化

          如何通過新型水性光固化樹脂的開發,新型光反應或雙重固化技術的運用等實現涂料的高性能化,仍將是水性光固化涂料的研發重點。

         ?。?)陽離子/陰離子光固化涂料應用技術

          陽離子光固化和陰離子光固化體系是輻射固化技術的重要組成部分,適用于環氧、乙烯基醚、硫醇等多種感光材料體系的固化。發展陽離子/陰離子光固化涂料應用技術,將進一步豐富輻射固化涂料在工藝或性能方面的整體解決方案。

          (7)大分子化光引發劑

          大分子光引發劑具備高引發活性、經過安全評價的大分子光引發劑在食品包裝、家居建材等領域的UV固化涂料中具有重要應用。

         ?。?)新型高性能活性稀釋劑

          低皮膚刺激性、無苯、低黏度、低氣味活性稀釋劑將在無溶劑UV噴涂、UV噴墨印刷、UV凹印油墨等領域獲得重要應用。高活性、高折射率、自固化等功能性單體也是重點發展的新型活性稀釋劑。

         ?。?)生物基輻射固化涂料

          生物基輻射固化涂料是一類結合綠色生物基材料和綠色固化技術的涂料,其制造與研發符合國際循環經濟、生態制造的指導思想,也是國際制造業未來發展趨勢所在。重點開展包括植物油、纖維素、木質素等天然來源材料的改性,以適應輻射固化加工應用需求。

          (10)輻射固化功能涂料

          主要包括自修復、耐污易清潔、高阻隔性、超疏水疏油、抗靜電等在內的輻射固化功能涂料。在建筑家具、電子產品等方面具有很好的應用前景,但應同時滿足涂料的表面性能和裝飾效果要求。

         ?。?1)輻射固化金屬卷材涂料

          輻射固化金屬卷材涂料未來有望替代現有溶劑型熱固化金屬卷材涂料,可大幅降低金屬卷材涂裝過程中的VOC排放和生產能耗。該類涂料在具備優秀附著力、抗沖擊性和耐候性的同時,還應具有一定的防腐蝕性能。

         ?。?2)輻射固化電子涂料

          隨著未來5G通信、智能家居產業的發展,輻射固化電子涂料將會在戶外基站、智能裝備、新型3C電子等產品的制造、表面裝飾和防護方面發揮重要作用。

          2.13 航空涂料

          由于航空涂料受環境、飛機安全等復雜因素制約和影響,產品更新換代不像其他涂料品種迅速,主要要開發高性能、無鉻、輕質、水性航空涂料產品。

          2.14 防火涂料

          目前,我國研發的鋼結構防火涂料產品已發展出多品種并形成完整的產品序列。產品具體包括:溶劑型、水溶性、厚涂型、薄涂型等,以及室外和室內型等多種鋼結構防火涂料。 在發展的過程中,鋼結構防火涂料不斷改進,但一直以來, 耐火性能和環保性能無法兼顧,二者的結合將會是未來我國防火涂料技術研究的一個重要方向。

          2.15 防滑涂料

         ?。?)開發高耐久型防滑涂料

          國外已有成熟防滑涂料產品的使用壽命為3年,國內相關單位將繼續開展長壽命防滑涂料研究,實現3年使用壽命的防滑涂料研制和應用工作。同時,進行更高壽命防滑涂料技術研究儲備,使用新的耐候樹脂體系,為實現更高壽命的防滑涂料開展相關預研工作。

         ?。?)進行非晶金屬基防滑涂料技術儲備

          非晶態金屬基防滑涂料具有優異的耐磨和防腐蝕性能,通過熱噴涂、激光熔敷或電弧等技術可制備摩擦系數高,耐磨損、抗沖擊、耐腐蝕性好的防滑涂料。

          (3)研制輕質甲板防滑涂料

          減少涂料對艦船增重是提高艦船靈活性和載重水平的重要措施,防滑涂層具有較高的施工厚度,輕質防滑涂層的研制和使用將明顯降低防滑涂層對艦船增重。

          (4)防滑涂層高壓水清除工藝

          美國從1998年已經采用高壓水清除甲板防滑涂層。在防滑涂料重新涂敷時,如果達到相關要求,可以減少噴砂或噴丸處理的工作。對于減少磨料在甲板上的遺漏和提高安全性,減少維護施工工期,提高工作效率意義重大。

          2.16 防冰涂料

         ?。?)新型含氟/硅化合物的制備與合成

          目前的防冰涂料均采用憎水路線,利用含氟/硅化合物進行低表面能改性,隨著國家環保政策地不斷推進,有機氟/硅產業面臨巨大壓力,產品線收縮甚至停產,需要研制新一代環保型含氟/硅化合物。

          (2)高性能低表面能樹脂的設計與合成技術

          涂層的壽命與涂料中的樹脂基體密切相關,低表面能樹脂在機械強度、耐老化、低溫憎水性及穩定性方面存在短板,設計一種結構合理,并通過一定的工藝手段得到同時滿足憎水性和常規性能要求的樹脂是近幾年研究的主要方向。

         ?。?)防冰涂料表面結構設計與優化技術

          研究防冰涂料表面結構與防冰性能的規律性問題,通過特殊的選材及工藝手段提高結構單元的有效性和穩定性,提高防冰涂料的壽命,滿足使用需求。

          (4)防冰涂料性能評價技術

          國內尚無可執行的國家或行業標準,針對防冰涂料的測試項目和方法仍未統一,測試的結果存在一定差別,在十四五期間,應推進建立相關標準,研究涂料關鍵性能的測試原理及方法,對評價體系進行補充并實施發布。

          2.17 涂料助劑

          根據涂料技術的發展趨勢,開發高性能助劑。

         ?。?)水性涂料、高固含涂料(無溶劑、粉末)、UV涂料等將是涂料環保化的主要方向,因此這些應用領域的助劑產品需求是當務之急。隨著環保政策的執行力度加大,水性涂料、高固含涂料等在目前涂料總量的占比越來越大,助劑需求量也隨之增加,這些領域的助劑生產規模會逐漸增大和集中,形成行業優勢。

         ?。?)軍工涂料、海洋等重防腐涂料,針對這些功能性極強的涂料開發對應的助劑,有利于加速這類型涂料在國內的發展。提高高端重防腐涂料技術水平和國產化比例,需要從原料、配方、技術等多個研發生產工藝環節來解決。國內助劑廠家要緊跟重防腐涂料技術更新步伐,針對重防腐涂料領域使用的新材料、新工藝等開發對應產品,實現技術和市場革新。

         ?。?)高效、多功能、低添加的助劑技術。

          助劑是一個具有多面性的功能性產品,在解決問題的同時也可能帶來其它負面影響,因此高效、多功能、低添加的助劑,有利于涂料綜合性能的保證。單一性能突出的助劑往往在解決問題的同時,帶來其他更多問題。多功能、均衡性較強的助劑能夠有效簡化涂料配方,減少漆膜后期弊端,提高設計效率。

         ?。?)環保、安全、易降解的助劑技術。

          涂料助劑本身的環境友好、無生物毒性、易降解也是環保型涂料技術發展的一個重要環節。因此,不污染水及土壤資源、具有良好的可降解性并且無毒性的涂料助劑應是十四五乃至今后助劑結構開發的基本方向。

          2.18 鈦白粉

         ?。?)硫酸法鈦白粉:加強科研投入和產學研合作,優化產品結構,突出專用產品開發,著力提升產品內在質量和應用性能;大力實施節能減排和廢副產品綜合利用項目,通過減排為發展騰出空間,通過綜合利用延續企業生產經營;地方政府要加大園區規劃和對化工企業的監管力度,使所有鈦白粉企業都有自己的生存基礎;依法整治、關停個別依然處在經營狀態的小、散、污企業。

         ?。?)氯化法鈦白粉:科學評價地方資源配套綜合優勢,合理布局工廠選址,科學規劃 單座工廠的產能;堅持走持續重新道路,夯實做強、做大基礎,通過產品創新引導消費,拓展市場;重視產業鏈配套建設,有條件的企業要努力建立自己的原料基地。

          2.19 氧化鐵顏料

         ?。?)在產品技術上:氧化鐵顆粒表面處理技術;新型復合氧化鐵技術;改型包核氧化鐵技術;特殊用途氧化鐵技術;耐熱用氧化鐵技術;無毒氧化鐵技術;磁性材料用氧化鐵技術;非氧化鐵(鉻綠、群青等)推廣應用技術。

         ?。?)在產品加工上:超微細化氧化鐵;水性、油性氧化鐵;造粒氧化鐵;復合氧化鐵。

         ?。?)在制造技術上:裝置一體化、控制智能化;低排放至零排放;清潔生產;單元性的生產技術進行系統整合,發揮設備系統的最大優勢,實現規?;б?,體現企業社會責任等。

          四、“十四五”涂料科技管理發展規劃

          1 多出科研創新成果是“十四五”科技發展的基本要求

          1.1  指導思想

          (1)適應行業新常態發展形勢

          “十四五”時期是中國經濟在新常態下深化改革和轉型、優化行業結構、提高效率和效益的關鍵時期,涂料行業也體現出新常態特征:增長速度放緩,產能結構過剩嚴重,產業同質化嚴重、產品附加值低,嚴重阻礙行業的健康發展,同時環保壓力持續加大。市場競爭更趨激烈,涂料行業面對新形勢、新任務,要緊緊圍繞國家科技發展規劃和石油化工行業規劃的總體要求,深入貫徹落實創新驅動發展戰略,充分發揮科技進步和創新對涂料行業加快轉型升級的重要支撐作用,實現涂料行業綠色環??沙掷m發展。進一步促進涂料行業向專業化、規?;?、集團化方向發展。

          (2) 把握經濟發展新機遇

          涂料行業發展雖然面臨較嚴峻挑戰,但也面臨諸多機遇。

          前所未有的創新環境 目前國家正在實施“創新驅動發展戰略”,在全社會掀起“大眾創業、萬眾創新”的熱潮,對創新的重視達到了前所未有的高度,為全社會營造了前所未有良好的創新氛圍,對涂料行業實行“十四五”科技創新規劃提供了良好環境。

          面臨更多發展機遇 國家重大戰略部署,“新四化+綠色化”、“互聯網+”、“一帶一路”、京津冀一體化、長江中游地區經濟帶、“中國制造2025”等國家或地區經濟發展戰略給涂料行業發展帶來許多新機遇,充分發揮自身優勢和條件,緊跟國家戰略導向與發展重點,更多參與國家重大戰略部署,持續推動涂料行業的科技創新發展。

          國民經濟各部門轉型升級為涂料發展提供新契機 國民經濟各行業各部門創新驅動、轉型升級,需要涂料配合,涂料如能協同發展,將為涂料科技創新提供新的發展機遇。傳統制造業、房地產等增長引擎減速或萎縮,要恢復與振興是長期過程;互聯網經濟、信息產業、醫療、新能源及環保等為代表的新經濟正高速發展。要跟蹤和適應這種發展趨勢,要特別關注新經濟發展需要帶來的商機。

          1.2  突破一些技術關鍵,形成一批產業化成果

          前面已提出“十四五”要解決的關鍵技術和開發的產品,有應用基礎理論性項目(包括應用性研究、新型原材料、先進設備和自動化環保技術和涂層性能評價技術),有汽車、建筑、海洋、防腐、木器、卷材、集裝箱、粉末、軍工等涂料和顏料與助劑等領域的重點項目,均有關鍵技術等待突破。在“十四五”期間,對上述重點項目要努力攻克其技術關鍵,形成一批產業化成果,要改變在高端涂料市場和高檔助劑市場國內企業不占競爭優勢的被動局面。特別要突破一批共性技術的關鍵,如水性涂料樹脂、高固體分涂料樹脂的技術關鍵,達到性價比優越、產業化和商品化程度,這對降低涂料中VOCs意義重大。

          力爭完成具有自主知識產權重大科技成果的國家級獎3~5項;申報有價值的中國和外國技術發明專利100項以上;并要有一批處于國際先進水平的新產品實現產業化。要加強品牌建設,“十四五”期間要涌現出5~10個國內外涂料市場承認的涂料知名品牌。

          通過“十四五”科研發展,我國向世界涂料強國將邁進一大步!

          2   人才培養和科研隊伍建設

          “十四五”期間要進一步發揮企業是科技創新的主體作用,大中型涂料企業要逐步形成“領軍人才+專業人才+技能人才”的較完善人才體系的科研創新隊伍,以保證科技創新的活力,真正發揮企業創新的主體作用。

          為配合與支持涂料企業科研隊伍建設,要進一步建設好全行業人才培養基地。“十四五”期間按“卓越工程師人才培養計劃”要求,培養動手能力和獨立解決問題能力強的涂料專業本科畢業生600人以上,每個畢業生除獲得本科畢業證外,還要獲得職業技能(中、高級工)證;正式培養一批創新意識高、解決實際能力強的涂料研究生15人以上。在培養人才基地爭取建設一個涂料博士點,開始培養涂料博士和涂料行業科研領軍人才。開辦不同類型培訓班,根據行業需要,每年培訓200人以上。“十四五”期間要改變涂料行業職業技能培訓模式,職業技能培訓中、高級工達到1000人以上,技師20名以上。

          中國涂料工業協會和北京大學光華管理學院、清華大學經濟管理學院合辦的“涂料企業高級人才研修班”爭取每年辦一次,提高涂料企業中、高級管理人員的經營管理水平。在原有基礎上,使國際交流與技術培訓常態化。

          業內建成的院士工作站和博士后工作站,國家和部委級技術開發中心是培養涂料科研領軍人才的平臺,應充分發揮其作用,尤其是博士后工作站。在“十四五”期間,每個博士后工作站要爭取培養1-2名本企業涂料科研的領軍人才,從中“脫穎”出能引領涂料行業科技發展的領跑者。

          3 建設創新平臺,加大科研投入

          建設一批精干有效的創新平臺 抓好大中型企業的各級企業技術中心和涂裝工程技術開發中心建設,鞏固一批省市級企業技術中心。“十四五”期間爭取晉級幾個國家級的企業技術中心,使產學研合作平臺建設取得顯著成果。

          涂料行業已建成多個院士工作站和博士后工作站,和一批國家、省、市級企業技術研發中心,取得了一些成果。但總體上是多數沒有形成有效的創新機制,尤其是整個行業缺乏系統規劃,企業各自為政,沒有形成良好的協作開發和資源共享機制;一些博士后工作站、院士工作站、研發中心的建立,更多是為了提高本企業聲譽,并沒有形成企業有效的創新平臺,以取得多出成果、多出人才的效果。“十四五”期間,中國涂料工業協會和中國涂料產業技術創新聯盟要在行業的整體創新環境、創新平臺建設中發揮統籌協調作用。在定性基礎研究、開發研究、涂裝工藝研究等幾個層面,建設不同側重點、不同層級的創新平臺。要按細分行業成立一些研發中心,避免同類研發中心重復建設,造成創新資源浪費。對于涂料基礎研究、原始創新和一些關于產業發展的共性核心技術,應該成立幾個科技龍頭企業主導、科研院所共同參與的創新平臺,形式可以多種多樣,可以是研究院形式,也可以是虛擬的創新平臺,關鍵是形成有效的運行機制。對于技術開發型創新平臺,由涂料生產龍頭企業主導,涂裝單位和用戶單位共同參與,側重點在于用,在于產業化。中國涂料工業協會專家委員會和涂料科創聯盟,可聯合業內建成的院士工作站、博士后工作站、各類技術開發中心和各種創新平臺,定期組織技術信息和學術交流,促進業內技術信息互聯互通,資源共享。還應組織評選優秀創新人才和優秀科技創新平臺,加以獎勵,促進各工作站和技術中心做大做強。

          加大科研投入 到2025年,大中型涂料企業研發投入(包括爭取的國家投入)應達到其銷售收入的3%~5%。“十四五”期間業內至少要有20-30家大中型企業(如建有院士工作站、博士后工作站、國家級技術中心等企業)建立健全的科技創新平臺,在業內起技術創新帶頭作用,真正確立企業是技術創新的主體地位。

          4 建立和健全人才管理機制

          尊重知識、尊重人才 人才建設要形成有利于人才成長的機制和環境。建立人才管理機制,形成選拔人才、考核人才、激勵人才等完備的制度體系和運行機制,促進創新,激勵成才。營造吸引科技創新人才的氛圍,建立“進得來、留得住、用得好”的良好環境。加大人才戰略的實施力度,圍繞行業要解決的大項目,提供一切可能的保障條件,形成一個吸引優秀人才的技術創新環境。

          注重知識產權保護 尊重科技人員的勞動成果,與中國石化聯合會合作,組織科技成果鑒定和科技成果評獎,設立成果獎勵基金,讓獲獎者不僅得到應得的報酬,并與晉升職務和職稱掛鉤。對申請的專利也要采取同樣的辦法獎勵。

          進一步完善職稱評定工作 中國涂料工業協會將進一步推進職稱評定及職業技能評定工作。大中型涂料企業應成立本單位的技術職稱評委會,助理工程師自評后送中國涂料工業協會評委會備案發證,中、高級職稱由企業評委會初評后進行推薦。

          注: “十四五”涂料行業環保發展規劃、“十四五”行業政策法規與標準化發展規劃另行印發。

         
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