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乳液樹脂水性光固化涂料及油墨研發(fā)(一)

2007/8/10 15:04:24 人評論

      涂料作為滲透到人們?nèi)粘I钪凶钪匾幕A(chǔ)材料,其發(fā)展趨勢日益受到各方關(guān)注,我國高速的經(jīng)濟(jì)成長與人們對工作和生活環(huán)境的高要求以及自身健康意識的加強(qiáng),使中國涂料行業(yè)面臨著空前的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。   北京申奧成功、上海申博成功、農(nóng)村小城鎮(zhèn)化、西部大開發(fā)的加速以及銀行對房地產(chǎn)為代表的消費(fèi)信貸的支持掀起了人們持續(xù)高漲的消費(fèi)熱潮;國家對外墻涂料的鼓勵使用,和去年開始對建筑外墻磁磚實行禁用,以及非典事件后的國民健康意識、自我保護(hù)意識、環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng),使人們對家居環(huán)境更為重視,出現(xiàn)了要求涂料高品質(zhì)的消費(fèi)取向。這些重大事件都將大大推進(jìn)以涂料為代表的建筑行業(yè)的持續(xù),發(fā)展,因此推進(jìn)中國涂料行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。   其中,歐美、日本占50%,中國涂料總量為300萬噸以上,占12%。德國的人年均涂料消費(fèi)量為25公斤,中國人均涂料消費(fèi)量僅為2.3公斤,差距甚大,消費(fèi)潛力甚大。   涂料作為一種大宗消費(fèi)品,行業(yè)發(fā)展快,生產(chǎn)企業(yè)也多,需求量大,但目前涂料中的有害物質(zhì)問題還沒有根本解決,這些有害物質(zhì)主要是:成膜物質(zhì)(樹脂)中殘存的游離單體;游離的二異氰酸酯、甲醛、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯、鄰苯二甲酸酐、苯酚、苯甲酚;有機(jī)溶劑:乙醚、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、環(huán)已酮、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、環(huán)已醇、乙二醇、乙二醇醚、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烯等等,它們是導(dǎo)致"家裝病"的罪魁禍?zhǔn)住?nbsp;  為了從根本上解決"家裝病",平息人們對居室裝飾涂料品質(zhì)的不滿,國家質(zhì)檢總局頒布的《室內(nèi)裝飾裝修材料10項有害物質(zhì)限量》已于2001年12月10日發(fā)布,規(guī)定從2002年1月土日起,生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品必須執(zhí)行該10項國家標(biāo)準(zhǔn),自7月1日起,市場上禁止銷售不符合國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。10項國家標(biāo)準(zhǔn)對室內(nèi)裝飾裝修材料中上述物質(zhì)以及建筑材料放射性核素的限量值都參照歐美標(biāo)準(zhǔn)做了明確的限定,這對生產(chǎn)不合格產(chǎn)品的企業(yè)亮起了紅燈,對涂料行業(yè)的規(guī)范無疑是一個良好的開端。隨著這些環(huán)保法規(guī)的推行和國家對涂料品質(zhì)和安全性的嚴(yán)格要求,涂料及相關(guān)行業(yè)的綠色革命已經(jīng)掀起,迫使相關(guān)企業(yè)致力于環(huán)保、節(jié)能及綠色產(chǎn)品的開發(fā)。影響涂料主要功能的是有機(jī)高分子材料,這方面的開發(fā)一直是我們的弱項。從成膜物質(zhì)、顏料、助劑到終端產(chǎn)品涂料的生產(chǎn)和營銷均被國外大公司占據(jù)著相當(dāng)市場份額,隨著大量國外公司擁入,我國民族產(chǎn)業(yè)的生存環(huán)境不容樂觀,國內(nèi)近八千家涂料企業(yè)因為品種少、規(guī)模小、投入少,產(chǎn)品缺乏競爭力,面臨著適者生存,關(guān)停并轉(zhuǎn)、重新洗牌的結(jié)局。二、涂料產(chǎn)品的技術(shù)走向     縱觀中,國涂料的品種和市場的占有情況可以看出,溶劑型涂料仍然占有相當(dāng)大的份額,將被快速淘汰,而水性和輻射固化涂料正在快速增長。    據(jù)有關(guān)統(tǒng)計表明:目前,我國輻射固化涂料產(chǎn)量還不到2萬噸,年增長率50%;UV油墨生產(chǎn)量超過了2000噸,年增長率90%;光引發(fā)劑產(chǎn)量已近7000噸,年增長率86%。    涂料行業(yè)的技術(shù)需求將是產(chǎn)品中的VOC含量盡可能低,環(huán)境友好并節(jié)能、涂料水性化、可見光固化。    水性涂料雖有許多優(yōu)點,但仍存在因水份揮發(fā)而造成的漆膜多微孔,涂層表面光澤度、硬度均不如無溶劑的油性光固化涂料的先天不足,因此,在外墻涂料的耐老化性方面、防腐涂料和需要很好光亮度和硬度的基材表面,油性涂料仍有很大的優(yōu)勢。    隨著"綠色革命"的興起,對資源的節(jié)約和有效利用已成為各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要內(nèi)容。涂料中的有機(jī)溶劑是大氣污染的主要來源之一,占大氣污染的5%~10%,同時也造成了資源與能源的巨大浪費(fèi)。因此,內(nèi)外墻水性涂料和無溶劑的油性光固化涂料將成為涂料發(fā)展的主要方向。以環(huán)氧樹脂、聚酯、丙烯酸和聚氨酯為代表的粉末涂料雖然解決了無溶劑問題,但是在節(jié)能、涂布效率、熱敏基材的涂飾方面仍不盡人人意。    縱觀我國的光固化涂料的市場分布情況,可以看出,光固化油墨、阻焊油墨等油墨類的光固化產(chǎn)品推廣應(yīng)用較好;但在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用卻量少面窄。目前主要是用于竹、木、PVC地板的涂飾,紙張、塑料、金屬涂料表面的上光。表3  UV固化涂料及油墨的應(yīng)用情況用途年產(chǎn)噸數(shù) 用途年產(chǎn)噸數(shù)地板涂料木材和竹材4938 膠印油墨225PVC2451 凸印油墨62  絲網(wǎng)油墨613紙張印刷2229 光盤油墨160塑料涂料688 阻焊劑860汽車涂料680 光成像150金屬涂料235 光致抗蝕劑300設(shè)備50 干膜光致抗蝕劑800.000m2    輻射固化是一種值得推廣的涂裝技術(shù),它具有節(jié)能(節(jié)能80%以上),無污染,不必加熱;高效(0.1秒~1分鐘可完全固化),適于流水線生產(chǎn);適用于任何基材表面,特別是熱敏基材,可用于木質(zhì)、紙張、塑料;表面力學(xué)性能好,涂層高光澤、硬度大,耐化學(xué)品性能好;固化裝置緊湊(加工速度快、場地空間小、生產(chǎn)效率高)等特點。   但油性的紫外光固化涂料仍存在技術(shù)局限性和需要改進(jìn)的地方。   尚不能得到符合施工要求的100%的油性UV涂料,涂膜存在高收縮性,粘度大導(dǎo)致噴涂應(yīng)用問題,難以深層固化即固化三維物體、在陰影地區(qū)固化不足,表面固化不足,導(dǎo)致可涂覆的膜厚度受限制,有色體系難以固化,無法大范圍在線推廣,紫外光源危害、涂料帶有刺激性,難以符合環(huán)保要求。   因此,上述問題必須通過改進(jìn)光源,引發(fā)劑,單體、樹脂及其配方的綜合技術(shù)進(jìn)步才能解決。如能解決限制光固化涂料發(fā)展的三大關(guān)鍵技術(shù),光固化涂料將同水性涂料一起平分秋色或優(yōu)勢互補(bǔ),如能夠解決應(yīng)用限制降低涂料的成本,提高性能,還有可能擠占相當(dāng)一部份水性涂料市場。(待續(xù))

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