长期以来,涂料行业一直是一个附加值不高的行业,一直徘徊在低利润率水平,高技术含量、高附加值的产品比例不高;企业的创新投入和创新动力不足,产品在低端徘徊,产业集中度不高,同质化竞争得不到根本解决。
一方面,由于环境保护法的涂料制定和人们环境保护意识的加强,各地相继限制了有机溶剂及有害物质的排放。《木质家具制造业大气污染物排放标准》中最重要一项就是要求家具企业全面使用水性涂料,否则将面临退出市场舞台的危机。7月1日起,深圳将全面禁用严重危害市民身体健康的溶剂型涂料(油漆)、胶粘剂等不合格装饰装修材料,成为在全国率先限制溶剂型涂料(油漆)销售和使用的城市。《带锈涂装用水性底漆》、《车辆排气管用耐高温涂料》、《建筑防水涂料中有害物质限量》三个涂料项目被列入2015年行业标准制修订计划。6月1日起,HG/T4761—2014《水性聚氨酯涂料》、HG/T4759—2014《水性环氧树脂防腐涂料》、HG/T4758—2014《水性丙烯酸树脂涂料》等3项水性工业涂料产品行业标准正式实施。一系列的法律法规措施的颁布实施正在一步步地规范涂料行业的市场并引导着其未来的发展方向。
另一方面,面临着涂料行业竞争不断加剧,各项主要经济指标增速放缓,下游产销形势不佳,原材料人工成本上涨,结构调整压力凸显。大型涂料企业间并购整合与资本运作日趋频繁,企业向着减少挥发性有机化合物等方面发展,国内传统的溶剂型涂料所占份额开始降低,水性涂料的发展速度开始加快。PPG工业公司总投资500万美元扩产位于德国伍佰塔尔的涂料生产装置,以支撑汽车和工业领域对环保、可持续发展水性涂料的需求。艾仕得涂料系统也宣布在德国Wuppertal扩建的水性涂料工厂开始运作。阿克苏诺贝尔公司投资了约3000,000欧元扩展其在休斯敦的研发设施,用以促进公司的防护涂料,船舶涂料及特种涂料发展。
未来的涂料行业除了水性涂料将得到广泛的应用之外,功能性涂料也将改变现有的涂料行业发展思路。防水涂料、保温隔热涂料、除霾净霾涂料、粉末涂料等都在市场中有着很广泛的使用。此外,涂料不再只是涂料,而是跨出去的涂料企业,包括立邦、多乐士等名企,在行业内部都在进行着由产品到服务系统的转变跨界。
由此可以看出,涂料行业正逐步迈向差异化、涂料涂装一体化、细分专业化的新路,加快向绿色发展转型,产业结构调整、产品升级换代、创新驱动发展将是涂料行业的主要矛盾和主攻方向。
聚氨酯涂料现在已经成为许多应用领域的主流技术并得到普遍认可,而能够降低有机挥发物排放的高性能环保型HDI固化剂在未来必将得到更广泛的应用。天天化工网预测,未来中国的HDI行业复合增长率预计会保持在10%左右,未来发展空间巨大。
HDI作为脂肪族二异氰酸酯(ADI)中最重要的单体,约占ADI总需求量的60%。HDI单体主要应用于胶黏剂,约占HDI需求量的10%左右,但单体挥发性和毒性较大,因此一般将其制备成HDI类衍生物,并作为固化剂用于聚氨酯涂料。HDI类固化剂没有直接与苯环上碳原子相连的异氰酸酯基团,不易被氧化,使得此种涂料最显著的特点是耐黄变和耐候性,是聚氨酯涂料家族中的佼佼者,据天天化工网统计,全球有大约70%左右的HDI广泛的应用于汽车、木器、工业涂料。目前市场上基于HDI的聚异氰酸酯主要有HDI三聚体和HDI缩二脲。此外,各个公司还不断致力于HDI新型固化剂的研发,具有特殊性能的HDI多异氰酸酯产品层出不穷。
HDI三聚体--在催化剂存在下由HDI单体聚合得到含有异氰酸酯杂环结构的三聚体。
所谓HDI三聚体中还含有五聚体和七聚体,根据聚合度的不同,可以制得不同的产品,HDI单体聚合度越大,其三聚体的官能度就越高,黏度也越高。目前市场上流通的HDI三聚体产品主要以100固含和90固含为主,用于汽车涂料、高级木器涂料、工业保护涂料等行业中。同时,能够降低VOC的高性能固化剂将如用于水性聚氨酯涂料中的改性HDI三聚体,不仅提高固化剂的固含量与耐水性,也更环保,在市场上也越来越受到欢迎。
HDI缩二脲--由德国Bayer公司于 1958年通过HDI与水反应首制成功,是具有缩二脲结构的三异氰酸酯。
同样,根据聚合度的不同,它主要分为标准型和低黏型。目前,市场上流通的缩二脲固化剂以75固含为主,通过与不同体系的配制,广泛的用于室外耐候性涂料、汽车修补漆、工业漆以及木器漆。
另外,HDI固化剂市场上一些细分产品,如HDI-TMP加成物,封闭型HDI等产品,虽然它们的应用没有缩二脲和三聚体广泛,但也在市场上占有一席之地:
HDI-TMP 加成物--由三分子的HDI与一分子的三羟甲基丙烷经催化反应而成,主要用于聚氨酯胶黏剂的固化剂。
用它制作的聚氨酯胶黏剂,因其耐低温、抗剪切、抗冲击、高粘结强度等性能得到广泛应用,尤其是在胶黏剂,汽车挡风玻璃和人造板等行业中,每年以超过5%的速度增长。HDI-TMP加成物合成工艺简单,具有很大的市场潜力。
封闭型多异氰酸酯--HDI用苯酚、ε-己内酰胺等封端,形成的封闭型异氰酸酯,可与各种低聚物多元醇组合。此类固化剂可配制单组分烘烤型涂料,用于各种金属、塑料涂层,如电线漆包线漆、卷材涂料。它一般与其他固化剂混用,如三聚氰固化剂,减低成本的同时提高性能。
HDI-TDI混合多聚体--将一定比例的HDI和TDI在催化剂作用下制得。 它具有耐黄变低粘度的特性,由于生产成本低于HDI缩二脲和HDI三聚体,用于配成双组分聚氨酯清漆或色漆,具备很高的性价比。
此外,随着HDI研究的深入,其他HDI固化剂如HDI脲二酮多异氰酸酯,生物基HDI聚合物,HDI-HMDI加成物等HDI衍生物也在被开发和市场化。