涂料產業依靠新材料促進產業升級加速轉型
發布日期:2013-11-24 19:59:55 點擊量:46次

怎樣使建筑物外墻在日益嚴重的環境污染侵蝕下依然光鮮如新?怎樣使高壓電線在極端天氣盡量避免跳閘?怎樣讓汽車玻璃防塵又防霧?……這些與每個人生活息息相關的問題,都可以在復旦大學材料科學系周樹學教授團隊研發的新型自清潔涂層材料中找到新的解決方案,從而研發出了一種新型的“自清潔”涂料。

據周樹學介紹,作為一種新型的功能涂料方向,自清潔涂層材料的研究興起于本世紀初。目前,實際自清潔應用效果最好的是光催化二氧化鈦納米粒子,對于此種涂料的研發也比較成熟。“但這種材料仍有不足。”為此,周樹學團隊又研發出了一種超雙親有機無機雜化自清潔涂層材料。這種涂層材料采用了有機無機雜化粘結劑,在實際使用中,有機物的分解能夠暴露二氧化鈦納米粒子,而無機物的存在則支撐納米粒子,防止脫落,從而延長了涂層的壽命。

無獨有偶。近日,中山職業技術學院夢之隊的參賽作品《空調散熱片鋁箔用SiO2納米粒子改性含氟丙烯酸超疏水涂料的研制》在“第一屆全國大學生高分子材料創新創業大賽”,榮獲大賽二等獎,并獲得2萬元創業技術投資資金。

據了解,由于這種涂料應用了新材料,它能夠提高空調熱交換器的熱工性能和鋁箔的散熱效率。據中山職業技術學院王俊老師介紹,空調散熱片鋁箔用超疏水涂料是一種新型功能材料,它克服了空調散熱片鋁箔因為未使用憎水涂料而產生的上述諸多問題,提高了空調熱交換器的熱工性能和鋁箔的散熱效率。本項目最大創新、科學性以及先進性之處在于,首先通過自由基溶液聚合制備含氟丙烯酸樹脂,然后采用物理共混的方式加入SiO2納米粒子以改善涂料的超疏水性能、機械性能以及耐熱性能等性能,并首次應用于空調散熱片鋁箔表面。

長期以來,中國涂料制造業走的是低成本、價格戰、惡性競爭的路線,外資企業憑借強大的資本、技術大勢入侵,擠壓國內涂料企業市場,導致市場日漸萎縮。要打破這一局面,就要加快產業結構調整,使傳統涂料制造業逐步向高附加值產業轉移。所幸目前新材料技術的創新應用為傳統涂料產業調整轉型帶來了曙光。

變則通達

廣東鴻昌化工有限公司、湖南湘江涂料集團有限公司等大批涂料企業都成功實現了新材料在傳統涂料制造業的創新應用,產品質量與功能實現了飛躍式發展,產品附加值由中低端轉向高端。

“窮則思變,變則通,通則達。”用這句話來概括傳統涂料制造企業轉型之路再合適不過。

鴻昌化工緊緊圍繞綠色環保的發展戰略,依靠科技創新,推出了一系列綠色環保、技術領先的生態涂料產品,比如主持的“三連續涂膜網絡的單組份室溫交聯水性工業涂料”項目獲國家“十五”863計劃新材料技術領域批準立項,開啟了民營企業主持國家高技術研究開發計劃(863計劃)的先河,這也是涂料行業首家應用新材料技術攻克產業關鍵技術的涂料企業。此外,鴻昌化工還利用納米新材料技術攻克了一個一個環保關鍵技術。

鴻昌化工技術負責人向記者介紹,我國生產涂料的企業達1萬余家,產量占全球涂料產品的40%左右。我國國內涂料企業大多數為中低端產品,技術含量少,產品附加值低。

而與我國形成鮮明對比的是歐美涂料企業。由于技術含量高,其產品長期占據高端市場,以不足30%產量分得了全球80%的利潤。像立邦、多樂士在民用涂料領域占據了將近30%的市場,且大多為高端市場;而PPG、佐敦等則占據了工業漆大部分高端領域,其利潤之高另國內涂料企業望其項背。

此外,湘江涂料也不斷應用新材料技術加速高端轉型。近年來,湘江涂料新材料從研發到應用取得了突出的進步,以汽車涂料、工業涂料、特種涂料為代表的新材料開發取得長足發展,技術水平在各個領域具有比較優勢,產品形成一定規模,具有較強的市場競爭力。也正是因為在新材料技術取得的巨大發展,湘江涂料今年9月份當選為湖南省新材料產業協會常務副會長單位。

巧借東風

新材料產業作為當今科技和經濟發展中最為活躍的產業領域之一,呈現出產業關聯度高、經濟帶動力強、發展潛力大的特點,成為促進經濟快速增長和提升企業、地區競爭力的源動力。目前,從國家到地方政府,都給予新材料產業大力的扶持,傳統制造企業完全可以借助新材料產業,實現跨越發展。

在日前舉辦的新博會上,工信部原材料司副司長高云虎透露,“十二五”期間,我國新材料產業預計總產值達2萬億元,年均增長率超過25%。到2020年,新材料產業將成為國民經濟先導產業。“十二五”期間,將建立穩定的財政投入機制,設立新材料產業發展專項資金,加大對新材料產業的扶持力度。建立健全投融資保障機制,鼓勵和支持民間資本投資新材料產業。到2015年要建立起具有一定自主創新能力、規模較大、產業配套齊全的新材料產業體系。

新材料產業的發展也加快了涂料應用新材料的步伐,此外國家也推動涂料新材料技術應用。比如2012年,國家工業與信息化部發布了《新材料產業“十二五”發展規劃》,被列為發展重點之一的“先進高分子材料”包括:功能性高分子材料,大力發展環保型高性能涂料、長效防污涂料、防水材料、高性能潤滑油脂和防火隔音泡沫材料等品種;利用納米粉體材料研發高端涂料,高性能環氧樹脂應用風力發電等。

此外,2013年7月5日,工信部發布的《新材料產業標準化工作三年行動計劃》提出,制定和發布環境友好型涂料以及功能性化學品等一批重點產品標準,完成測定方法、通用技術條件、應用規范等配套標準制修訂。

當今世界,科技革命迅猛發展,新材料產品日新月異,產業升級、材料換代步伐加快。新材料技術與納米技術、生物技術、信息技術相互融合,結構功能一體化、功能材料智能化趨勢明顯,材料的低碳、綠色、可再生循環等環境友好特性倍受關注。而我國涂料產業也意識到高端突破的緊迫性和重要性,因此也頻頻借力新材料技術,加快新材料在低碳、綠色環保、高性能等方面的運用,其中像納米技術在涂料中的應用最為廣泛。

國外在納米涂料的研究開發和產業化方面起步較早,美國研究開發成功并已進行產業化的有具有隨角異色性的豪華轎車面漆、軍事隱身涂料、絕緣涂料等,另外,還開展了光致變色涂料納米sio2與有機顏料的結合、透明耐磨涂料、包裝用阻隔性涂層等納米涂料的研究。日本則在靜電屏蔽涂料、光催化自清潔涂料的研究開發方面取得了成功并實現了產業化。

但是在國內納米涂料的發展,主要集中在改善建筑外墻涂料的耐候性和建筑內墻涂料的抗菌性方面。納米涂料因為其原材料納米tio2、sio2、zno等材料價格較高,所以總價格仍居于高位,這也限制了它的廣泛使用。

納米技術為涂料工業的發展提供了一個難得的發展機遇,具有十分廣闊的市場前景。

納米涂料改善涂料的耐候性、電磁性、力學性能、抗菌性和大氣凈化性能,比如國內涂料企業利用納米技術研發了抗菌防霉涂料、光催化涂料、自潔涂料、納米材料改性水性聚氨酯防腐蝕涂料等產品。此外,納米技術大量應用到環境友好型功能性涂料上。



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