中国涂料工业协会会长刘普军致辞
湖北省涂料工业协会会长、武汉双虎涂料股份有限公司董事长王月海致辞
中国腐蚀与防护学会荣誉理事长、北京化工大学教授/博士生导师左禹:工程涂层服役性能试验方法与电化学测试技术
工信部赛迪研究院材料工业研究所主任/研究员王本力:新型工业化引领下的新材料产业发展战略思考
中国涂料工业协会团体标准证书颁发仪式
2024中国涂料行业产学研用及成果转化对接交流会在武汉成功召开
在总结中,钱总表示通过那么多精彩的演讲报告,他学习到了很多,体会跟深刻。主要有几点:1.今年的未来技术大会质量很高,深切体会到了我国材料行业、涂料行业有了长足的变化,不亚于国外。2.涂料真的是一门技术学科,需要丰富的基础知识,学术性很强,可幸的是现在很多高校和研究院都积极参与其中了,很多教授的论文都在国内甚至国外的权威杂志上发表了,这是可喜可贺的,一定能推动行业的高质量发展。3.涂料的面很广,可以发掘的点很多,在演讲中也看到了范围和应用,交叉越来越丰富,在很多重点难点,卡脖子的点上取得了重大的突破。4.在研究和发展的过程中,要注重功能性与实效性共存,特别是在实际情况下的性能寿命问题。总的来说,涂料行业这些年的发展真的越来越好,未来值得期待!
谢洪良副秘书长介绍了环氧树脂的定义、上游原材料、类型和应用领域,并介绍了国际上对于环氧树脂的贸易政策。详细介绍了环氧树脂上游环氧氯丙烷、双酚A等行业市场运行情况。
谢洪良指出,2023年,全球环氧树脂总产能约为655.1万吨/年,总产量约为396.6万吨/年,分别同比增长3.9%和3.0%,消费地区主要分布在亚洲、欧洲及美洲地区。中国新增产能达32万吨/年,未来几年中国环氧树脂新建和在建的项目近30个,新增产能将达300万吨以上。
2023年,中国(含台湾省)是全球产能最大的国家,总产能达399万吨/年,占全球产能的61%,中国大陆共有60多家生产企业,总产能达355.5万吨/年,同比增长9.9%,总产量约为226.3万吨,同比增长8.8%,行业平均开工率达63.7%,主要集中在江苏、安徽和山东地区;其中液体环氧树脂主要集中在江苏,固体环氧树脂主要集中在黄山地区,华东和华南是国内环氧树脂下游应用最集中的地区。
针对未来中国环氧树脂行业的发展趋势,谢洪良指出:
原料端:填平补齐,全产业链发展均衡;实现原料完全国产化;
产品端:扬长避短,实现产业结构的合理分布,重视特种环氧树脂竞争能力,保持特种环氧的盈利空间,提高产品差别化、定制化、精细化和高纯化的获利能力;实现双酚F环氧、氢化双酚A环氧、酚醛环氧以及酚酮环氧等产品在量和价格上的飞跃;
生产端:吃光榨尽,要实现全产业链成本最低,无污染,少污染的绿色生产;实现低耗、低碳、危废副产的资源化循环利用,促进行业整体水平的进一步提高;
消费端:争强好胜,要针对环氧树脂应用领域中存在的诸多难点加以克服和解决;还要建立全新的合作模式,构建国家级创新、服务和生产的应用合作平台;
市场端:内外同修,一方面进口替代、国内企业替代、多供应商服务和战略合作将成为下游企业不可忽视的重要工作;另一方面要发挥“一带一路”的作用,在强化内循环的基础上实现最大可能的外循环,扩大国际市场的份额。
袁腾教授在报告中对生物基光固化材料进行了简介,并详细讲解了桐油基光固化材料、蓖麻油基光固化材料、亚麻油基光固化材料、衣康酸光固化材料的特性、反应原理及其应用领域。
植物油是不饱和脂肪酸的甘油酯,其分子结构上含有双键、羟基和酯基等活性官能团,理论上可以直接聚合为树脂或转化为高活性聚合单体。与乙烯等小分子石化类单体具有极高的加成聚合反应活性不同,植物油中的双键位于分子链的中间,且其分子量较大,因此其双键的加成聚合反应活性较低,难以发生自由基聚合反应,从而极大地限制了植物油在高分子材料中的应用。桐油是活性最高的植物油,是一种干性油,其中的双键可以直接聚合制备涂料,但其固化速率极慢;蓖麻油中含有羟基,其本身可以直接作为多元醇使用,但是其官能度和活性较低。为了提高植物油的官能度和活性,还可以通过光点击反应制备多元醇,通过丙烯酸加成反应制备丙烯酸化植物油,通过氧化反应制备环氧植物油,用作制备光固化涂料的原材料。
报告揭示了桐油的光固化反应机理,开发了桐油直接UV固化技术,解决了桐油干得慢的技术难题,实现了桐油的直接高效利用。提出了多官能协同聚合反应策略,开发了环氧植物油直接UV固化技术,解决了蓖麻油等不干性油干不了的技术难题,实现了不干性油的直接高效利用。开发了丙烯酸加成植物油一步酰化反应,解决了丙烯酸化植物油制备过程中的三废排放技术难题,实现了植物油的直接高效利用。开发了衣康酸常温液态化技术,实现了以衣康酸直接作为原材料,制备高性能光固化材料的技术路线。
紫外、可见、近红外等波段的光照射到材料表面会发生透过、反射、吸收等现象。吸收的光能会以热量或者其他波长的光的形式耗散。材料自身也会向外辐射红外线。由Beer-Lambert定律可知,光与材料表面发生能量吸收与转换的厚度有限,因此在原有物体表面进行涂料涂装,是实现光能调控的简便方式。
方亮教授介绍了课题组以应用为导向,开发的一系列光能吸收与调控高分子复合涂料,揭示了不同波段光波/声波在材料中的选择性吸收与能量转换机制,光子–电子–声子耦合传输转换机制与协同匹配原理等共性科学问题,开发了一系列光/声功能基元的合成制备与结构形貌调控技术,以及光/声功能基元在高分子基体中的分散与分布调控技术。
面向“世界科技前沿”,提出低表面能驱动与可逆共价键相结合设计理念,并结合多功能纳米粒子高分散,解决本征型自修复涂层裂纹闭合与愈合的矛盾,以及修复特性与使用性能的矛盾,设计开发了光热驱动的自修复功能涂料,成果包括基于自流平和物理扩散的自修复环氧树脂复合涂层、基于可逆塑性与自流平的自修复环氧树脂复合涂层、具有低表面张力的硅烷改性自修复环氧树脂功能涂层;面向“国家重大需求”,开发了光谱特征选择性抑制高分子涂料,成果包括阴/阳离子掺杂辅助调控廉价矿物吸收光谱特性、有机/无机杂化策略提升天然染料稳定性、环氧微球乳液聚合原位包裹各类颜填料/染料,有效解决不同波段适配性问题,并验证了良好使用效果;面向“经济主战场”,提出了不同应用场景下光功能基元纳米化制备与多功能集成提升策略,开发了一系列光热一体化调控涂料,对不同应用场景下光的透过、反射、转换与辐射等行为进行调控,并在设施农业、光伏电池等领域进行了应用研究。
刘会成在报告中指出,自2017年集装箱涂料实行水性化至今7年多以来,各箱东普遍反馈水性集装箱涂膜的防腐性能较溶剂型涂膜有一定程度的下降。通过对大量的旧集装箱的水性涂膜状态调查发现确实存在此问题,且涂层破损处的腐蚀程度更加严重。通过电化学工作站检测表面,溶剂型富锌涂料的电极电位位于锌和铁之间,而水性富锌涂料的电位位于铁的右侧,所以水性富锌涂料的电化学效应一般,达不到溶剂型涂料的电化学防护效果。
石墨烯是一种单层二维蜂巢晶格结构的碳材料,具有优异的导热性、导电性、光学性和力学性。而富锌涂料电化学保护的本质是通过电位差产生电流起到牺牲金属锌,保护钢板的目的。石墨烯卓越的导电性能可以用于改进水性集装箱富锌涂料的电化学防腐性能。
研究发现,可以通过提高水性富锌涂料配方的PVC参数来增加其电化学防腐性能,但过高的PVC会影响富锌漆与底材之间的黏结力。而在配方PVC参数一定的条件下,添加少量的石墨烯可以有效减小锌粉层内部电流的波动,提供持续稳定的防腐能力。经盐雾试验验证,石墨烯可以有效抑制水性富锌涂料涂膜加速线的扩蚀和防止起泡,能够减缓加速线锈蚀的速度。盐雾试验中,从600~1 500 h的加速线锈蚀宽度没有明显变化。石墨烯水性环氧富锌涂料对涂膜破损处的起泡和锈蚀扩展有明显抑制作用,具有良好的电化学保护性能,可延长防腐寿命。同时,石墨烯水性富锌涂料也是冷藏集装箱取消热喷锌后的最佳替代方案。
经过一定规模的现场施工验证,石墨烯水性环氧富锌涂料的施工参数与普通水性富锌漆没有变化,不用改变集装箱制造工厂的施工参数和节奏。同时其产品成本可控,由于防腐年限增加,可在一定程度上降低集装箱的维护成本。
罗静教授介绍指出,微胶囊是一种具有聚合物壁壳的微型容器,其可用于自修复涂层、自润滑涂层、隔热涂层、超疏水涂层、自预警涂层、抗菌涂层的制备。但在实际中面临涂料体系中溶剂的存在/长期贮存、在涂料体系中的分散、加工/涂装过程中强剪切应力的挑战。
其课题组研制了一种将乳液法与光聚合相结合来制备自修复微胶囊,该方法易于操作、快速高效,为微胶囊的规模化制备提供了一条新思路和新途径。通过改变光聚合成壳材料的种类和结构,实现微胶囊壳层可控设计与调控,从而对其耐渗透性、阻隔性、机械性能以及在涂层中的分散状态进行调控。
微胶囊壳层不仅起到包覆芯材的作用,还可以通过壳层结构设计来赋予其更多的功能性。壳层可调微胶囊的制备为功能涂层的构筑提供了一条有效途径,有利于推动微胶囊在涂层中的实际应用。
最后展示了该微胶囊制备的自预警涂层、自修复涂层、光热双重自修复涂层、光热双重自修复防腐涂层、蓄热调温涂层、防冰除冰涂层、自润滑涂层、基于空心微球的隔热涂层、隔热涂层的制备原理和实际检测效果。
朱爱萍教授介绍了目前防污涂料国内外发展状况,指出氧化亚铜自抛光涂料以及有机硅防污涂料已被广泛用于防止海洋污损生物附着,但仍存在防污寿命和服役性能受限,易对海洋环境造成污染等问题。Cu@PANI是一种新型绿色、高效、无毒释放的抗菌、防霉、防 污材料。本研究首次提出“醌胺氮限域”策略成功制备出聚苯胺负载单原子铜(Cu@PANI)防污剂材料,高负载质量分数12%的Cu@PANI对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MBC)分别为4 μg/mL以及0.2 μg/mL,而且在模拟海洋环境中,检测不到释放的铜离子。Cu@PANI的单原子铜的高负载量以及无铜离子释放是基于铜离子与PANI之间形成强静电以及配位相互作用。12%的Cu@PANI具有优异的抗菌活性的机理研究结果揭示:Cu@PANI具有静电、活性氧(ROS)以及自由基三种活性协同防污机制。
启发于海洋生物的防污原理,朱爱萍教授还介绍了本研究构建的水性聚合物–无机互穿网络(IPN)结构纳米复合涂层。以Cu@PANI为防污剂,以纳米硅溶胶与聚合物构建的纳米复合涂层具有优异的抗菌与抑制海洋污生物黏附与生长活性。通过调控涂层纳米微粗糙度、界面结合力以及表面能获得自清洁防污以及Cu@PANI多机制协同防污功能,实现高效、长效及无毒防污目标,进一步阐明纳米复合涂层多重协同防污机制,为发展新型水性海洋防污涂料及其关键技术提供创新方案,解决传统防污涂料存在防污功能的长效性与带来环境毒性的使用不安全性间的矛盾。
报告阐述了超疏液涂层材料的研究现状,特别是当前产业化生产中所遇到的技术瓶颈和亟待解决的问题。
张卫东展示了研究院研发的超疏液自清洁基础面漆的疏水特性。不同颜色的水性和油性液滴在超疏液透明涂层表面呈现完美的圆珠样,水滴与涂层表面接触角优于荷叶表面接触角,该面漆透明度好,复合在日间辐射制冷涂层表面,可见光透过率降低0.8%,总体太阳反射率仅降低0.5%,可将双层复合体系的大气窗口红外辐射率提高至99.1%,实际应用案例表明其自清洁效果极佳。
研发的超疏液自清洁粉末涂层材料,附着力达到0级,铅笔硬度4H,具有优异的耐磨损性、耐加速老化性、耐盐雾性、耐湿热性、耐水浸泡性、耐盐水浸泡性、耐人工海水浸泡性、耐酸性介质浸泡性、耐碱性介质浸泡性、耐水流冲击性、防海洋生物污染性。可应用于玻璃钢船底、风电叶片等领域。
报告还介绍了常温固化双层结构超疏液自清洁涂层、无机超疏液自清洁涂层材料以及超疏液自清洁工业制品等。
张卫东指出,目前中建西南院超疏液自清洁涂层材料已实现在超疏液自清洁建筑内外装、厨具卫浴、家具门窗,超疏液自清洁汽车配件,超疏液自清洁电力设施,超疏液自清洁防沙网、养殖网和雷达罩,锈转涂超疏液重防腐一体化涂层材料上的工业化应用。
随着纳米技术和材料科学的进步,研究人员开始探索如何利用类似自然界中的结构色原理来开发新型涂料。张教授通过结构色材料优越之处、高折射率微球制备与结构色、基于结构色的新型涂料开发和性能等内容向我们展示了这样一个神奇的世界。
在总结时,张教授表示,与传统涂料不同,基于结构色材料的涂料部分应用粘合剂涂饰和稳定涂层,更多的使用新型组装方式形成新的“涂层”材料,赋予基底新的功能
基于结构色材料的涂料是非复杂的化学合成颜料和涂料,单一材料可以显示全光谱的多种亮丽色彩;结构色材料生色效率高,用量少,可降低客户直接材料成本;
结构色材料使用中较有机染/颜料对环境危害小;结构生色只要材料的折射率和尺寸不变,颜色是不会消失的,具有优良的颜色持久性和耐气候性。耐晒牢度可达7级以上(最高8级)。
总结而言,基于结构色的新型涂料在多方面展现出显著优势。随着纳米技术和材料科学的不断发展,这种涂料已经在建筑、汽车、航空航天、家居装饰等多个领域得到广泛应用。未来,研究人员将继续探索新的纳米材料和结构色产生机制,以进一步提高涂料的性能和应用范围。
提质赋能!新质生产力赋予涂料行业新的发展机遇!
叶汉慈先生从“技术进步”的角度谈了谈感受与感悟。他表示,涂料行业是一个小众的行业,国外有一句话这样表述道:“只有涂层出现问题的时候,我们才能意识到涂料的存在”,平常涂料无处不在,但是我们无法感知。
但是今时今日,涂料行业已经日新月异,不可同日而语,现在我们关注更多的是高性能涂料、智能涂层。众多高校、科研院所都对“涂料”更加关注,进步非常明显,我们现在关注的是技术创新、可持续发展、产业升级。在这里叶老还提醒大家要在研发涂料的时候,也要重视涂料的应用。
涂料的未来是美好的,前景是无限的,大家加油!
目前,解决钢构腐蚀最普遍和最有效的方案就是在其表面采用热浸镀锌或锌基涂料工艺,形成一层金属锌或富锌防腐涂层,对钢材形成有效的保护,其优异的防腐性能得到了该领域的普遍认可。但是,防腐材料中的锌粉无法回收,每年都会消耗掉大量的锌粉,锌粉作为一种重要的矿产资源,按照目前的使用速度,在未来的十多年后,锌粉即将面临枯竭,因而,亟需发展新型重防腐材料。
聚苯胺是通过苯胺聚合得到的一类性能稳定的导电高分子材料,其防腐机理不同于锌基防腐涂料,该材料可以对金属进行钝化,在其表面形成一层致密的防护膜,对金属起到防腐作用。其防腐性能、较高附着力以及耐刮伤等性能,已经得到了国内外大量的实验以及工业化应用成果验证。作为一种新型结构的新一代重防腐材料,已经在一些公路、桥梁以及机场等领域进行了应用。
水性聚氨酯具有高耐磨性、高强度弹性范围广、优良的黏结性和耐化学品性等特点,通常应用于需要柔韧性能较好的场合。报告介绍了水性聚氨酯研究进展,特别是武汉当地的研究概况。水性聚氨酯可通过机械乳化法、化学改性法合成,可应用于涂料、胶黏剂、弹性体和密封材料、医用材料等领域。并介绍了水性聚氨酯涂层的智能化设计及应用,以及面临的挑战和需解决的问题。
报告详细介绍了水性聚氨酯中异氰酸酯端结构设计,包括异氰酸酯端封闭常用的封闭剂等,并指出,封闭步骤是水性聚氨酯制备的重要步骤,是解决聚氨酯水性化过程中—NCO与水剧烈反应问题的常见方法。水性聚氨酯的功能化也常为通过活性氢将功能化基团引入树脂结构中,也即链段的设计。
报告还介绍了链段水性化设计方法,包括离子型修饰法和非离子型修饰法。并介绍了离子型修饰法中阴离子水性聚氨酯、阳离子水性聚氨酯、两性离子水性聚氨酯的合成原理、化学结构、制备过程;并指出非离子型水性聚氨酯乳液与阴阳离子型水性聚氨酯乳液相比具有耐酸碱的优点,与其他乳液复配时不容易破乳从而可以拥有更广泛的应用,具有良好亲水性的聚乙二醇(PEG)常常作为软段引入到聚氨酯链上同样能够起到亲水改性的作用。
最后展示了水性聚氨酯在引入动态二碲键的自修复、构建动态交联网络的自修复、二肽封闭产生的自愈性水性聚氨酯等方向的智能化应用案例。
周树学教授在报告中介绍了课题组合成的可原位生成两性离子结构的前驱体硅氧烷,利用其与树脂基体之间极性差异较小的优势,提升两者的相容性,降低涂层的吸水率。两性离子硅氧烷前驱体可在涂料制备阶段作为助剂或改性剂加入,改善两性离子的相容性,提高了涂层的耐水性。
目前,主要合成了3种两性离子前驱体:TMAP、MAPS和BMAPS。利用两性离子前驱体的硅氧烷基团反应活性,通过化学键合到纳米SiO2粒子表面或硅氧烷基体骨架中,制备了5种两性离子防污涂层,即PDMS/TMAP防污涂层、PDMS/MAPS(BMAPS)-SiO2水下超疏油防污涂层、PDMS/MAPS溶胶防污涂层、MAPS–基溶胶–凝胶杂化防污涂层、MAPS/ZnO/湿固化聚丙烯酸酯防污涂层。
详细考察了上述涂层的化学组成、表面形貌、润湿性、力学性能以及实验室内和实海防污性能。研究发现,利用可原位生成两性离子型前驱体硅氧烷,可为两性离子引入不同涂层体系提供新的简便路线。同时研究表明,原位水解生成的两性离子在不同涂层中具有与传统两性离子类似的防蛋白黏附性、抗菌性、抗硅藻性和抗贻贝附着。在短期实海挂板中,两性离子的抗菌性表现不佳,抗硅藻性相对较好,表明两性离子的抗菌广谱性不如抗硅藻性。在两性离子或纳米ZnO较低用量时,它们两者之间的协同防污行为明显。将该两性离子与微纳结构、ZnO-NPs等无毒防污策略相结合可一定程度强化防污能力。上述结果可为两性离子基环境友好防污涂层的设计制备及在不同场合的应用提供参考。
闫福安教授在报告中就水性工业涂料主流树脂的分类、合成理论、最新合成路线及配方实例和应用进展进行介绍。树脂的水性化的方法包括乳液聚合法、外乳化法、自乳化法。介绍了包括水性丙烯酸树脂(含金属防锈乳液、高固含水稀释性丙烯酸树脂、二级分散体)、油改性水性聚氨酯、水性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性环氧树脂及固化剂、UV固化水性树脂、水性杂化体树脂的合成及应用案例。
尤其对水性杂化体树脂的概念进行了系统阐述,对水性聚氨酯–丙烯酸酯树脂杂化体、水性聚氨酯–环氧酯杂化体、水性醇酸树脂–丙烯酸酯树脂杂化体、水性聚酯–丙烯酸酯树脂杂化体、水性环氧酯–丙烯酸酯树脂杂化体、羟基型水性杂化体树脂的合成工艺进行了详尽介绍。
杨欢在报告中介绍指出,溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。整体看水为连续相,单体为分散相。聚合在每个小液滴内进行,反应机理与本体聚合相同,可看作小珠本体聚合。并介绍了悬浮聚合技术在涂料中的应用。
报告分析了功能助剂对涂层透明度的影响,指出基材和助剂的折射率不同对涂层表面透明度产生影响;基材和助剂折射率接近,光线在涂层表面路线相近,涂层透明度好;基材和助剂折射率相差较大,光线在涂层表面路线不同,产生消光效果,涂层显现出亚光效果。
并对功能助剂提高涂层抗刮耐磨性进行了介绍。助剂表面经过处理,具有硬度高、耐磨性好、摩擦系数低的特点;助剂表面含有多种可反应基团和双键,在各种涂料体系中都可以很好地和基材牢固结合。
功能助剂对于提高涂层手感,主要利用核壳结构。核——主导助剂的基本属性,如硬度、玻璃化温度、耐酸碱性、耐溶剂性等。壳——主导助剂的功能性。硬度高摩擦系数低,决定涂层抗刮耐磨;丙烯酸酯类,给涂层带来爽滑的手感;丙烯酸酯类和聚氨酯共聚,给涂层带来肤质手感(绒毛感)。
报告最后对镀银粉的配制和应用进行了介绍。镀银粉可替代纯银,达到同样效果可节省70%以上银用量;其密度小,体系中分散均匀不易沉降;可用于抗菌涂料;用于导电涂料,起到导电和电磁屏蔽等作用。
王杰在报告中介绍了气相纳米材料的制备过程,即直接使用气体,或通过各种方式将物质转变为气体,使之在气态状态下发生物理变化或者化学反应,最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子。可制备纯度高、颗粒分散性好、粒径分布窄、粒径小的纳米粉体。气相纳米材料的生成过程均为氢氧火焰高温水解反应,当前主流气相纳米材料包括气相二氧化硅、气相三氧化二铝、气相二氧化钛。
报告展示了气相二氧化硅、气相三氧化二铝、气相二氧化钛等产品特性,以及HIFULL气相纳米产品的种类。
报告分享了气相二氧化硅在液态涂料体系中的增稠/触变功能、流变及触变性调控、抗流挂功能、防沉降功能、提升耐腐蚀性能、提升涂膜力学性能,气相二氧化硅及氧化铝在粉末涂料等粉体中助流动的原理等。最后展示了气相纳米材料于涂料工业中的推荐应用配套和示例以及相应的分散设备,给出了HIFULL气相纳米材料在丙烯酸、聚氨酯、环氧、PVA等涂料体系中的应用实际和增强效果。
肖栋博士首先介绍了我国钛白粉行业现状。钛白粉按生产工艺主要分为硫酸法和氯化法两种工艺路线。我国钛白粉工业起步较晚,经过20年的发展,2023年硫酸法钛白粉总产量达到416万吨,单线规模持续提升;中国5家氯化法钛白粉厂家综合产量为69.2万吨,虽比上年大幅增加,增幅为39.33%,可占比仍然大幅小于硫酸法。
报告比较了硫酸法与氯化法钛白粉在原材料、工艺流程、生产消耗、技术成熟度、主要污染物、安全性、产品类型、适用领域和特点方面的差异,介绍了方圆钛白发展历程,指出了钛白粉与涂料的紧密联系关系。阐述了钛白粉在涂料中所起到的提升白度和遮盖力、光散射、UV防护、增加涂层的耐久性的作用,以及其在涂料中应用的注意事项。
肖栋指出,为了实现钛白粉行业的高质量发展,携手涂料行业共同进步,钛白粉行业应:对生产工艺进行优化改进,对生产组织进行精细化管理,减少原辅料消耗,降低生产成本;提升装置自动化和智能化控制水平,搭建数字化工厂,提高产品质量和稳定性;加强与高校、科研院所合作力度,加大副废产品的研发和处置投入,推进副废的资源化、减量化和无害化;增加专有型产品和高端产品的研发力度,使产品多元化、定制化,以满足不同客户需求,提供个性化产品。
最后报告分享了方圆钛白高质量发展实践以及本公司涂料用钛白粉研发与改进在家具涂料、水性涂料、粉末涂料、油墨、皮革色浆中的应用实际,并对涂料行业未来技术创新进行了展望。
欧隆杰在报告中分享了武汉双虎的发展历程。1928年林圣凯创建“汉口建华机制油股份有限公司”,并注册“飞熊牌”油漆商标。1938年抗日战争武汉会战,公司被迫过址重庆,林圣凯的两位夫人为争取搬迁时间与敌人周旋,最终惨遭敌人杂害。1945年抗战胜利,双虎涂料回归武汉,林圣凯先生纪念家国情怀,缅怀夫人,把公司商标改为“双虎涂料”开启双虎涂料品牌历史。目前公司注册资本2.2亿元,员工270人,产能8万吨,产品覆盖工业涂料、重防腐涂料、水性涂料、军工涂料、特种涂料等,是国家级专精特新“小巨人”企业。
双虎涂料品牌历时96载,历史悠久,民族品牌,深受社会认可,具有品牌优势;工厂所在地为武汉国家级化工园区,具有园区优势;采用智慧园区的智能涂料调色生产线、生产控制系统采用业内卓越的DCS系统、原料库和成品库WMS系统、工涂车间RCO设备,具有装备优势;产品研发起步最早,产品体系最为齐全,涵盖18个系列1600多个品种,拥有高固含、无溶剂涂料、特种功能涂料、特种基材涂料、石油储罐内壁导静电涂料、耐高温涂料五大产品系列,可满足国民经济工业防腐领域各种需求,具有产品优势;拥有多项体系认证、产品认证、配套认证,具有技术认证优势;并武汉理工大学签约特种功能涂料科技成果转化,合同金额为1.06亿元,还与华师大化学院、中科院武汉先科院具有合作项目,具有合作优势;并具有供应链优势。
报告还展示了双虎产品在钢结构防腐、桥梁防腐、石化防腐、电厂防腐美化、氟碳/地坪、轨道交通、船舶等领域的工程案例及解决方案,以及公司合作、市场国际化的战略定位,最后对力诺集团进行了简介。
在报告中,范宏教授通过涂料与有机硅的发展趋势、有机硅改性有机树脂杂化技术及其应用、新型有机硅功能涂料开发与应用等板块向我们揭示了“有机硅”这一神秘材料的面纱。
经过几十年的发展,涂料上使用的有机硅材料已不仅仅限于硅树脂,随着电子工业的发展,以硅橡胶为基料的涂料、油墨也迅速发展起来。为改善涂料的性能,各种硅油及其二次加工品,作为涂料的功能性助剂,也得到广泛的应用。
有机硅在涂料(包括油墨)中的应用技术已从专业、高性能的涂料向更广泛的领域发展。通过应用有机硅技术可提高涂料的绝缘性、耐热性、耐候性、防污性、耐磨性及其它性能。
我国有机硅行业发展迅速,行业产能出现爆发式增长,现在仍处于高速发展阶段。报告显示,预计2025年中国有机硅甲基单体产能将超过600万吨/年,约占全球有机硅甲基单体产能的70%以上。
目前,国内有机硅单体及中间体价格总体处于地位状态,原材料充足,这对下游产品的开发和应用提供了良好的基础和发展空间。
桂总在报告中指出了当前涂料行业面临的挑战和发展趋势。涂料行业的可持续发展,即实现碳中和,是注重长远发展的经济增长模式,既要满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求的能力。
桂总为与会代表分享了国际大型涂料企业宣伟、PPG等的可持续发展目标,并展示了海洋化工研究院有限公司的涂料绿色化和可持续之路。
生物质材料是实现可持续发展的重要原料,生物质是利用空气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,包括植物、动物和微生物。生物质特点为可再生、低污染、来源丰富。报告介绍了生物质聚合物种类和衍生物,生物基聚合物终端应用市场份额和发展趋势。
桂总指出,生物基涂料在涂料行业中所占份额仍然较小,向生物基涂料的转型是一场马拉松,涂料行业涉及生物基产品有树脂、溶剂、助剂等。报告简要介绍了双官能度蓖麻油多元醇、乳酸改性醇酸涂料、蔗糖聚酯技术、腰果壳油、乙酰丙酸酯、木质纤维素等生物基技术及应用。
最后桂总表示,生物质技术面临成本、制造工艺、全过程绿色等挑战。他指出,生物质涂料国际上的高度重视,跨国公司均在大力推广,国内的涂料企业也在关注生物质涂料技术。要加强生物质涂料基础研究和应用研究,形成上下游协调攻关联盟,国家和行业协会层面要支持生物质涂料的研究和产业化。制定相关的标准,规范生物质的涂料的发展;推出激励政策,引导生物质涂料的健康发展。
报告指出隐身技术水平是衡量国家国防实力的一个重要标志,高性能吸波隐身复合材料是其中军民两用关键新材料。5G终端对吸波材料提出了更高要求:吸波性能更好(高磁导率、低电导率/高电阻率),厚度更薄(<50 μm),现有吸波材料无法满足新场景对性能的需求。报告介绍当前对于吸波材料的市场需求,吸波材料发展历程,吸收剂、高性能胶黏剂、吸波材料设计代表性研究成果。
并详细介绍了吸波隐身涂层材料商品化成果应用与推广案例,包括雷达吸波贴片、DP吸波涂层材料、耐温雷达吸波材料在军用飞机、巡航导弹、雷达车、风电塔筒上的实际应用效果。
官建国教授还介绍了主流防伪油墨的防伪技术,市场需求、痛点,以及由此应运而生的光子晶体防伪油墨。空间位阻型磁响应性光子晶体,变色范围覆盖整个可见光谱,响应时间小于1秒,动态磁响应光学性能对溶剂极性变化不敏感,对离子强度、pH值不敏感。其制备的磁性光子晶体防伪印品,角致连续异色,色彩饱和度高,颜色亮度高,图案可定制化。指出,磁性光子晶体防伪技术结构单元长期稳定性好,储存4年光学性能基本不衰变;油墨绿色环保、与丝网印刷技术兼容;优异的磁场设计性,图案化容易,印品防伪效果好,角致连续异色,具备金属线滚动特点;印品力学性能优异、耐溶剂性好;符合中国防伪行业“十四五”及中长期高质量发展纲要。
标准化可以为创新提供基础和保障。优秀的企业通过制定标准和规范,能够确保产品和服务的质量、安全性和可靠性,为创新提供一个稳定的平台。特别是近年来涂料行业越来越多新的技术、理念和方法的出现,都需要新的标准来规范和引导其应用。另一方面,创新也可以激发企业在标准制定方面的积极性,促使他们不断更新和完善标准,以适应市场和技术的变化。
为了促进中国涂料行业标准化工作,提升标准化水平,以标准规范和促进创新发展,在“2024中国涂料工业未来技术发展大会”期间,对2024年上半年中国涂料工业协会发布的团体标准颁发证书。
第一项:《生物基涂料及原材料 醇酸树脂涂料》
标准的主要起草单位是陕西宝塔山油漆股份有限公司、山东乐化漆业股份有限公司、四川省产品质量监督检验检测院、山东齐鲁漆业有限公司、中建安装集团有限公司、中国涂料工业协会。
参与起草单位是:天津灯塔涂料工业发展有限公司、浙江大桥油漆有限公司、常州光辉化工有限公司、山东奔腾漆业股份有限公司、安徽省金盾涂料有限责任公司、瑞易德新材料股份有限公司、天恒涂料有限公司、成都产品质量检验研究院有限责任公司。
中国涂料工业协会刘普军会长,为以上企业颁发证书。
第二项:《非重复充装焊接钢瓶用水性涂料》、《涂料性能测试用卡纸》
《非重复充装焊接钢瓶用水性涂料》标准的起草单位是中航百慕新材料技术工程股份有限公司、浙江巨程钢瓶有限公司、无锡市造漆厂有限公司、浙江喜泽荣制漆有限公司、浙江衢州巨塑化工有限公司、北京汇聚和新材料科技有限公司。
《涂料性能测试用卡纸》标准的起草单位是标格达精密仪器(广州)有限公司、嘉宝莉化工集团股份有限公司、广州立邦涂料有限公司、广东巴德富新材料有限公司、三峡新能源海上风电运维江苏有限公司。
中国涂料工业协会刘普军会长为以上企业颁发证书。
第三项:《涂料用水性羟基丙烯酸树脂》
标准的起草单位是万华化学集团股份有限公司、江苏富琪森新材料有限公司、黄山联固新材料科技有限公司、广州冠志新材料科技有限公司、广东巴德富新材料有限公司、武汉仕全兴新材料科技股份有限公司。
中国涂料工业协会刘普军会长为以上企业颁发证书。
王本力指出,推进新型工业化给新材料产业发展提出了新要求——创新发展,智能化发展,兼顾发展与安全,绿色化发展。新材料产业是新型工业化的关键支撑,也是新质生产力的基础和关键。报告综述了我国新材料产业面临的新形势、新要求与新挑战。指出新材料产业创新发展总体思路为:以补短板、锻长板、抓前沿为重点发展方向;以完善产业政策体系、建设重点平台、推进数字化绿色化发展、强化推广应用、营造公平竞争环境等为主要抓手。发展重点为:提升关键战略材料保障能力,提高先进基础材料国际竞争力,抢占全球前沿新材料产业未来发展制高点,推动稀土、钨钼、钒钛、锂、石墨等特色资源新材料持续发展。
同时报告带来了六大创新路径,即:运用系统思维,从单品突破向全产业链创新转变;增强创新能力,建设新材料产业创新体系;加快数字化智能化,提升产业链现代化水平;促进绿色安全发展,建立绿色低碳循环发展模式;加强供需对接,多措并举加速材料推广应用;营造公平竞争环境,激发新材料产业发展活力。
最后指出,新型工业化背景下的新材料产业发展一是精确把握材料技术方向与产业发展趋势,二是科学预测未来需求,三是加快制定材料强国战略——顶层设计,四是推动材料先行战略——材料要变成货架产品,五是实施基础材料提升工程——提升传统材料的品种、品质、品牌(三品),六是前瞻布局新材料领域未来产业,七是实施材料效率提升工程,打造循环再生材料工业体系。
对于广大涂料企业,王本力建议,要清晰地认识到材料处在产业链上游,对产业链供应链至关重要;要正视面临的挑战——复杂的国际环境,在“危”中寻“机”;要正视国产材料发展面临的挑战,要敢用敢试;企业自身的发展要融入国家战略。
左禹教授在报告中介绍了评价涂层性能的试验方法,指出不同试验条件下的涂层失效机制不同,紫外-冷凝试验主要模拟日照、高温和干湿交替等因素的作用;盐雾试验重点反映涂层抗海水渗透的性能;循环加速试验综合了上述几种因素变化,能更好反映海洋大气环境中复合涂层的失效过程。要根据涂层实际服役条件设计、选择适当的循环加速试验方案。现有的方法主要针对已失效或产生严重缺陷的涂层进行检测,不能实时跟踪涂层内部的状态及服役性能的变化,因此电化学测试技术成为当前追踪测试涂料性能最佳途径。
左禹教授深入浅出地通过原理、示例、结果判据等指出电化学阻抗谱技术能够获得涂层电阻、电容、界面反应等涂层内部信息,从而了解在役涂层内部状况和服役性能变化,是涂层服役性能测试的有效手段。其中,涂层电阻Rc可以用来评估涂层孔隙率、缺陷和屏蔽性能;涂层电容Cc可以用来评估涂层的渗透性与含水量;电化学反应电阻Rt可以用来评估涂层内或涂层下方金属的腐蚀;双电层电容Qdl可以用来评估界面性质及涂层附着状况;可以用来评估扩散阻抗W可以用来评估出现扩散控制的界面反应过程。
但EIS技术图谱解析复杂,测试时间长,数据重现性不理想,仪器昂贵,主要用于实验室的科研中,很难用于工程现场测试。左禹教授表示,可通过Bode图可重点探寻相角与涂层保护性能的关系。中频区相角能够定性表征涂层保护性能,尤其是10 Hz相位角与涂层阻抗值的变化趋势具有良好的一致性,相角曲线的转折对应于金属/涂层界面反应,10 Hz相角降低到10°~15°以下,涂层基本失去保护性能。报告展示了多种典型钢结构涂层配套体系在模拟海洋环境中的失效机制以及涂层失效进程中的理化、结构演变与电化学阻抗测试参量之间的关系。实验结果表明,不同腐蚀环境中,涂层破坏机理不同,破坏速率差别很大,但10Hz相角与涂层低频阻抗保持同步变化。因此,可以依据电化学阻抗谱中频区的相角值对工程结构涂层的服役性能进行现场快速测试与评价,实现现场涂层检测、性能评估与寿命预测,对涂层安全可靠服役起到保障作用。
并以此研究开发了便携式阻抗测试仪,报告展示其在实际案例中的应用,取得了良好的检测效果。
王月海董事长在致辞中代表湖北涂料工业协会以及武汉双虎涂料全体员工在这里向大家致以最热烈的欢迎和最诚挚的问候!
王月海指出,2024 年,全球经济面临诸多挑战与变革,涂料行业作为重要的产业领域,它的发展影响着各个行业的进步。在当今科技日新月异的时代,技术的创新与突破成为推动涂料行业不断前行的核心力量。今天会议汇集了我国涂料界最权威的专家学者,带来了最新的行业前沿技术,必将引领中国涂料行业在全球的竞争力。我们期待在接下来的时间里,与各位专家朋友充分交流,分享经验,共同探索行业未来的发展路径,共同开启涂料行业未来技术发展的新篇章。我们也相信通过此次大会,能够促进产业链上下游的紧密合作,携手推动涂料行业向着更高质量、可持续的方向迈进。
湖北省涂料工业协会,成立于1984年,是政府与企业沟通的桥梁,对国家及各级政府政策解读及传达,利用行业资源搭建创新平台,推动省内涂料行业高质量发展。双虎涂料作为湖北省涂料工业协会会长单位,始终与湖北省涂料工业协会一起深植于在武汉这片沃土上。双虎涂料始建于 1928年,历经96个春秋的洗礼,已成为中国工业领域中屈指可数的“百年品牌”,全程参与并见证了中国涂料工业的发展历程。双虎作为中国涂料行业协会副会长单位、国家火炬计划重点高新技术企业,始终以桥梁、石化、电力、军工、特种涂料为发展方向,为其提供优质的产品和整体解决方案,以“技术领先,数智制造,低碳环保”为工作方针,立志成为“中国低碳环保特种防护新材料领航者”。
此次大会旨在搭建一个交流与合作的平台,让各位业界精英能够共同探讨涂料关键核心技术的协同攻关,深化产学研用的紧密结合,为推动涂料行业发展新质生产力贡献力量。
刘普军会长在致辞中首先代表中国涂料工业协会向大会顺利召开表示热烈的祝贺,向前来参加大会的各位专家学者、各位同仁、各位师生表示热烈的欢迎,向为本次大会付出辛勤努力的各届人士、给予本次大会大力支持的各位企业家、各个院校表示衷心的感谢和崇高的敬意!
刘普军表示,目前,中国是全球最大的涂料市场,中国涂料继续担当着世界涂料的重要引擎。预计未来三年,全球涂料产量和产值年复合增长率将达到3.1%和5.8%。国内方面,2024年1-4月涂料行业也实现了“开门红”,为完成全年目标任务实现量的合理增长和质的有效提升打下了坚实基础。
刘普军指出,2024年中国经济持续回升向好的基本态势不会改变,涂料下游经济活性将持续增强,重点在汽车、船舶、新能源、运输设备、电子信息等领域,需求持续上升。预计涂料行业总体产量增长率将达到6%左右,主营业务收入增速全年可达到2%左右,利润平均增速将有望保持8%左右。这说明了两点:一是无论国际还是国内,涂料市场仍有很大的发展空间;二是中国涂料的产量和销量仍然是全球第一,由2022年占全世界的26%提高到2023年占比29%,比上年提高了3个百分点,已连续十五年独占世界鳌头。这也充分说明,中国经济和涂料行业仍然具有发展韧劲、深度和空间。世界各国都在看好中国的发展,看好中国涂料的发展。因此,我们自己就更要坚定发展信心,充满发展希望。尽管当前我们面临着许多和很大的困难,但是,我们只有顶住压力,愈挫愈勇,愈战愈强,才能冲出重围,渡过难关,迎来曙光!
在6月24日召开的全国科技大会和两院院士大会上,习近平总书记强调指出:世界百年未有之大变局加速演进,新一轮的科技革命和产业变革深入发展,深刻重塑全球秩序和发展格局。我国科技发展还存在一些弱项和短板,必须进一步加大科技创新力度,抢占科技创新和未来发展制高点。要充分发挥新型举国体制优势,更好地发挥政府作用,调动产学研各环节的积极性,推动科技创新和产业创新的深度融合,助力发展新质生产力。要聚焦现代化产业体系建设的重点领域和薄弱环节,增加高质量科技供给,培育发展新兴产业和未来产业积极运用新技术改造提升传统产业。强化企业科技创新主体地位,促进科技成果转化应用。
刘普军表示,习近平总书记的讲话高屋建瓴,为我们中国广大科技工作者指出了前进的道路,也为我们中国涂料人、涂料界的科技人、涂料界科技的产业应用人指明了发展方向。本次以“创新引领,塑造新质生产力”为主题的涂料工业未来技术发展大会,正是落实总书记“推动科技创新和产业创新深度融合”讲话精神的具体实践。本次大会不仅聚集了武汉本地科教资源,而且汇聚了清华、北大、复旦、浙大等著名高等院校和科研院所、国家重点实验室、国家级技术中心等科技学术力量,聚各界之智慧,集八方之英才,汇四海之合力,聚焦科技前沿技术,分享未来科技成果,搭建了一座中国涂料界企业、高校、科研院所产学研用深度融合的高端平台。相信通过此次会议的召开,一定会达到开阔思路,启迪思想,开拓智慧之目的,进一步加快推进涂料关键核心技术协同攻关,推动涂料科学与技术的交融,促进学界与业界的突破,形成上下贯通、左右衔合、纵横嵌入的全行业、全产业链融合发展的新发展格局,推动涂料行业科学技术水平的进一步提高。
下一步,中国涂料工业协会将进一步发挥国家级平台协会作用,在政策法规、标准制定、科技创新、产业融合、人才支撑、产业融合等多方面多维度全方位加快推动涂料行业新质生产力的培育和发展,采取得力措施,汇聚各方力量,以思想破冰引领发展突围,以措施完善赋能产业发展。用我们的情怀、格局、责任、担当、智慧和汗水,在中华民族伟大复兴和强国建设中,做出中国涂料人应有的贡献。