涂料產(chǎn)業(yè)依靠新材料促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級 加速轉(zhuǎn)型

　　怎樣使建筑物外墻在日益嚴(yán)重的環(huán)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(guān)的問題，都可以在復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系周樹學(xué)教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型自清潔涂層材料中找到新的解決方案，從而研發(fā)出了一種新型的“自清潔”涂料。

　　據(jù)周樹學(xué)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(jì)初。目前，實(shí)際自清潔應(yīng)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(fā)也比較成熟?！暗@種材料仍有不足?！睘榇耍軜鋵W(xué)團(tuán)隊(duì)又研發(fā)出了一種超雙親有機(jī)無機(jī)雜化自清潔涂層材料。這種涂層材料采用了有機(jī)無機(jī)雜化粘結(jié)劑，在實(shí)際使用中，有機(jī)物的分解能夠暴露二氧化鈦納米粒子，而無機(jī)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(dú)有偶。近日，中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院夢之隊(duì)的參賽作品《空調(diào)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(xué)生高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”，榮獲大賽二等獎，并獲得2萬元創(chuàng)業(yè)技術(shù)投資資金。

　　據(jù)了解，由于這種涂料應(yīng)用了新材料，它能夠提高空調(diào)熱交換器的熱工性能和鋁箔的散熱效率。據(jù)中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院王俊老師介紹，空調(diào)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(diào)散熱片鋁箔因?yàn)槲词褂迷魉苛隙a(chǎn)生的上述諸多問題，提高了空調(diào)熱交換器的熱工性能和鋁箔的散熱效率。本項(xiàng)目最大創(chuàng)新、科學(xué)性以及先進(jìn)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(jī)械性能以及耐熱性能等性能，并首次應(yīng)用于空調(diào)散熱片鋁箔表面。

　　長期以來，中國涂料制造業(yè)走的是低成本、價格戰(zhàn)、惡性競爭的路線，外資企業(yè)憑借強(qiáng)大的資本、技術(shù)大勢入侵，擠壓國內(nèi)涂料企業(yè)市場，導(dǎo)致市場日漸萎縮。要打破這一局面，就要加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，使傳統(tǒng)涂料制造業(yè)逐步向高附加值產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。所幸目前新材料技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用為傳統(tǒng)涂料產(chǎn)業(yè)調(diào)整轉(zhuǎn)型帶來了曙光。

　　變則通達(dá)

　　廣東鴻昌化工有限公司、湖南湘江涂料集團(tuán)有限公司等大批涂料企業(yè)都成功實(shí)現(xiàn)了新材料在傳統(tǒng)涂料制造業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用，產(chǎn)品質(zhì)量與功能實(shí)現(xiàn)了飛躍式發(fā)展，產(chǎn)品附加值由中低端轉(zhuǎn)向高端。

　　“窮則思變，變則通，通則達(dá)?！庇眠@句話來概括傳統(tǒng)涂料制造企業(yè)轉(zhuǎn)型之路再合適不過。

　　鴻昌化工緊緊圍繞綠色環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略，依靠科技創(chuàng)新，推出了一系列綠色環(huán)保、技術(shù)領(lǐng)先的生態(tài)涂料產(chǎn)品，比如主持的“三連續(xù)涂膜網(wǎng)絡(luò)的單組份室溫交聯(lián)水性工業(yè)涂料”項(xiàng)目獲國家“十五”863計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域批準(zhǔn)立項(xiàng)，開啟了民營企業(yè)主持國家高技術(shù)研究開發(fā)計(jì)劃（863計(jì)劃）的先河，這也是涂料行業(yè)首家應(yīng)用新材料技術(shù)攻克產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的涂料企業(yè)。此外，鴻昌化工還利用納米新材料技術(shù)攻克了一個一個環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)。

　　鴻昌化工技術(shù)負(fù)責(zé)人向記者介紹，我國生產(chǎn)涂料的企業(yè)達(dá)1萬余家，產(chǎn)量占全球涂料產(chǎn)品的40%左右。我國國內(nèi)涂料企業(yè)大多數(shù)為中低端產(chǎn)品，技術(shù)含量少，產(chǎn)品附加值低。

　　而與我國形成鮮明對比的是歐美涂料企業(yè)。由于技術(shù)含量高，其產(chǎn)品長期占據(jù)高端市場，以不足30%產(chǎn)量分得了全球80%的利潤。像立邦、多樂士在民用涂料領(lǐng)域占據(jù)了將近30%的市場，且大多為高端市場；而PPG、佐敦等則占據(jù)了工業(yè)漆大部分高端領(lǐng)域，其利潤之高另國內(nèi)涂料企業(yè)望其項(xiàng)背。

　　此外，湘江涂料也不斷應(yīng)用新材料技術(shù)加速高端轉(zhuǎn)型。近年來，湘江涂料新材料從研發(fā)到應(yīng)用取得了突出的進(jìn)步，以汽車涂料、工業(yè)涂料、特種涂料為代表的新材料開發(fā)取得長足發(fā)展，技術(shù)水平在各個領(lǐng)域具有比較優(yōu)勢，產(chǎn)品形成一定規(guī)模，具有較強(qiáng)的市場競爭力。也正是因?yàn)樵谛虏牧霞夹g(shù)取得的巨大發(fā)展，湘江涂料今年9月份當(dāng)選為湖南省新材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長單位。

　　巧借東風(fēng)

　　新材料產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)今科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最為活躍的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域之一，呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、經(jīng)濟(jì)帶動力強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮奶攸c(diǎn)，成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速增長和提升企業(yè)、地區(qū)競爭力的源動力。目前，從國家到地方政府，都給予新材料產(chǎn)業(yè)大力的扶持，傳統(tǒng)制造企業(yè)完全可以借助新材料產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)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(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)總產(chǎn)值達(dá)2萬億元，年均增長率超過25%。到2020年，新材料產(chǎn)業(yè)將成為國民經(jīng)濟(jì)先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。“十二五”期間，將建立穩(wěn)定的財(cái)政投入機(jī)制，設(shè)立新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金，加大對新材料產(chǎn)業(yè)的扶持力度。建立健全投融資保障機(jī)制，鼓勵和支持民間資本投資新材料產(chǎn)業(yè)。到2015年要建立起具有一定自主創(chuàng)新能力、規(guī)模較大、產(chǎn)業(yè)配套齊全的新材料產(chǎn)業(yè)體系。

　　新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也加快了涂料應(yīng)用新材料的步伐，此外國家也推動涂料新材料技術(shù)應(yīng)用。比如2012年，國家工業(yè)與信息化部發(fā)布了《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，被列為發(fā)展重點(diǎn)之一的“先進(jìn)高分子材料”包括：功能性高分子材料，大力發(fā)展環(huán)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(fā)高端涂料，高性能環(huán)氧樹脂應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電等。

　　此外，2013年7月5日，工信部發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作三年行動計(jì)劃》提出，制定和發(fā)布環(huán)境友好型涂料以及功能性化學(xué)品等一批重點(diǎn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，完成測定方法、通用技術(shù)條件、應(yīng)用規(guī)范等配套標(biāo)準(zhǔn)制修訂。

　　當(dāng)今世界，科技革命迅猛發(fā)展，新材料產(chǎn)品日新月異，產(chǎn)業(yè)升級、材料換代步伐加快。新材料技術(shù)與納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)相互融合，結(jié)構(gòu)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(huán)等環(huán)境友好特性倍受關(guān)注。而我國涂料產(chǎn)業(yè)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(shù)，加快新材料在低碳、綠色環(huán)保、高性能等方面的運(yùn)用，其中像納米技術(shù)在涂料中的應(yīng)用最為廣泛。

　　國外在納米涂料的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面起步較早，美國研究開發(fā)成功并已進(jìn)行產(chǎn)業(yè)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(jī)顏料的結(jié)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(fā)方面取得了成功并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

　　但是在國內(nèi)納米涂料的發(fā)展，主要集中在改善建筑外墻涂料的耐候性和建筑內(nèi)墻涂料的抗菌性方面。納米涂料因?yàn)槠湓牧霞{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(shù)為涂料工業(yè)的發(fā)展提供了一個難得的發(fā)展機(jī)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(xué)性能、抗菌性和大氣凈化性能，比如國內(nèi)涂料企業(yè)利用納米技術(shù)研發(fā)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(chǎn)品。此外，納米技術(shù)大量應(yīng)用到環(huán)境友好型功能性涂料上。

　　水性聚氨酯是以水為分散介質(zhì)替代有機(jī)溶劑的環(huán)境友好型材料,以其制備的涂料廣泛用于輕紡、皮革、木器、塑料、建筑、造紙、汽車和工業(yè)維護(hù)等領(lǐng)域。但是,由于水性聚氨酯分子中引入了親水基團(tuán),在耐水性、耐溶劑性、耐候性、干燥速度等方面表現(xiàn)欠佳,限制了它的應(yīng)用范圍。

　　為了滿足人們對環(huán)境友好型功能性涂料的需求，通過對水性聚氨酯進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、復(fù)合改性、合成工藝和成膜技術(shù)改進(jìn)等方法，制備出特殊性能的水性涂料以應(yīng)對市場需求，如在分子尺度上進(jìn)行多元醇分子設(shè)計(jì)，或?qū)⑻囟ǚ肿咏Y(jié)構(gòu)或者元素引入多元醇來改變大分子主鏈結(jié)構(gòu)，或在微觀尺度上進(jìn)行納米復(fù)合改性，或在成膜過程引入特定官能團(tuán)進(jìn)行交聯(lián)改性等多種方法來提升水性聚氨酯涂料的功能。通過功能化設(shè)計(jì)制備的功能型水性聚氨酯涂料具有一般通用型水性聚氨酯涂料所不具備的性能，如阻燃、防腐蝕、防霉殺菌、防涂鴉、透明隔熱等特殊性能。

　　不過，有業(yè)內(nèi)人士坦言，涂料企業(yè)要繼續(xù)發(fā)展，技術(shù)、人才以及資金是必須要解決的問題，但目前很多國內(nèi)涂料企業(yè)在這方面存在著很大的困難和問題。技術(shù)問題實(shí)際上就是人才問題，像鴻昌化工、合眾化工主要采用產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方式解決，目前已取得良好效果。而在資金問題上，政策支持無疑也是最為重要的。但不管怎么說，新材料技術(shù)的應(yīng)用逐步走向成熟，將會提高我國涂料的技術(shù)含量、附加值，有力促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

來源：涂飾商情網(wǎng)　　作者：黃長軍

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