刘敏介绍,2022年中国水性商品化色浆市场规模约50亿元,产量为37万吨,商品化色浆约12%。从色浆整体需求来看,商品化色浆加自磨色浆,水性:溶剂型约等于3:7。安全环保政策的收紧以及商品化色浆制备技术的进步,商品色浆产业正在逐步崛起。2016-2022年中国商品化水性色浆,年复合增长率为12.33%。
刘敏指出,色浆行业目前依然处在极度分散的发展阶段,生产企业众多,整体的市场规模变化难以确定。颜料色浆的用户中,80%的企业目前仍自行分散研磨,规模小、工艺落后、浪费污染大;具有规模化专业生产能力的企业不多,且企业资质良莠不齐。
针对色浆行业和下游用户的痛点,科迪色浆智能制造,规模化、集中化生产,节约成本,增加生产效率,并降低了人工操作的失误,保障产品品质,并尽最大可能减少物料损耗。在节能增效实现绿色生产商,科迪色浆采取0.9Mw分式光伏发电的模式,厂房屋顶安装约10000平米太阳能光伏板,首年可供应绿色电力约110万Kwh,用于厂区60%的供电,可减少759吨碳排放。在行业内率先使用高效轻质的永磁电机系统,有效降低车间的电损耗,生产效率提升20%到30%。全自动生产线不洗机不洗缸,采用全封闭式控制。设立粉料分色分类回收系统和废水回收系统,将无效物耗控制在0.1%以下。
刘敏介绍,在专注研发与创新上,科迪色浆纳米化提升产品性能,色浆纳米化,大大提升色浆的鲜艳度、着色力、透明性等性能,从而降低色浆的添加量,提高使用率,实现提质增效,高质量发展。通过配方的不断优化,提质增效,打造独特的产品相容性和品质稳定性,满足不同行业客户的需求。科迪色浆还创新地开发出产品纳米色片,开拓全新价值应用领域。
在智能配色领域,科迪调色中心配有先进的测配色仪器、海量调色配方数据库,50多位研发、技术工程师快速响应,为客户解决色彩方面的问题。
科迪专注色彩创新之道,成立省市级研究中心,产品系列齐全,涵盖水性、油性600多个色浆品种,其中纳米新型颜料色浆,成功实现进口替代;创新产品纳米固体色母粒,开辟了全新的价值领域。
刘敏认为未来的色浆发展将呈现出专业化生产、绿色环保和内资品牌逐步替代外资
双乐颜料创建于1979年,2016年泰兴工厂投入运营产能持续释放,2021年在创业板上市,主要产品包括酞菁颜料、铜酞菁、氯化亚铜、三氯化铝,2023年60蓝和184黄产品投产。截止目前,双乐颜料酞菁颜料年产销量近3万吨,国内市场占有率领先;无机颜料年产销量1.1万吨,国内市场排名领先。
董巍在本届论坛上,重点介绍了新推出的涂料用C640颜料,蒽醌蓝、阴丹士林蓝。,呈现红光深蓝色,具有耐光耐候、耐热、耐溶剂和耐酸碱等特点,这款产品广泛适用于汽车原厂漆、修补漆、工业涂料等领域。
董巍还介绍了涂料用1131颜料,钒铋黄、铋黄、184黄。这款无机涂料呈现亮黄色,具有环保、高耐候、耐溶剂、优秀的遮盖力等特点,广泛适用于汽车、工业、建筑、粉末、道路涂料等领域。
董巍还对双乐颜料对可持续发展理念的践行,双乐已经形成了“酞菁颜料酸性水梯级循环利用”生产链,落实了“铬系颜料生产线工艺改进及铅尘综合治理”的各项举措,取得了突出的成果,清洁生产程度和资源综合利用效率大幅提高,实现了经济效益和环境效益的双赢。在稳定产业链上,双乐颜料通过向产业链上游延伸,有效保证了从基础原材料到最终成品的整条产业链的稳定性,提高产品的竞争力。
制备得到纳米尺寸的非虹彩结构色颜料,单个微球即展现艳丽色彩,可以在汽车车漆、喷墨打印墨水及书写墨水等方面展现良好应用效果。
寇东辉首先介绍,结构色源于微纳结构使光波发生干涉、衍射、散射、折射等而产生的颜色。结构色材料在比色传感、智能显示、防伪加密、光学器件等不同领域具有广阔的应用前景 。结构色颜色饱和度高、耐光性好、绿色环保,应用于颜料是科研工作者一直追求的目标。
同时结构色域胶体微球结合,嵌段共聚物、液晶、纳米晶、胶体微球自组装构筑球形结构色微粒,非虹彩结构色,粒径通常几十微米。球形颗粒的轴对称结构,实现了颜色的全角度和无损性特性,非常适用于颜料体系之中。
寇东辉指出,基于小粒径、非虹彩结构色颜料有利于提升着色涂层的颜色均匀性、饱和度、亮度,具有重要意义,大连理工大学团队的研发方向主要集中于如何在不经过任何组装过程制备小粒径、无角度依赖性结构色颜料。于是,团队致力于调控颜料微球粒径大小可制备涵盖可见光波段不同颜色的结构色颜料,微球粒径约400 nm至600 nm,通过调节微球中炭黑掺杂量调控结构色,碳含量降低颜色亮度增加,饱和度降低。
在色彩的光学研究下,显微镜下色彩艳丽,颜料微球均匀嵌入在纸纤维的缝隙中。不同观测角度下,微球颜料颜色及反射波长不变,为无角度依存结构色。显微镜下,不同观测角度下颜料微球颜色不变,为无角度依存结构色。同时,不同颜色微球颜料以不同比例两两混合可调配出更多不同颜色。
作为颜料应用,纳米微球的结构色颜料可作为喷涂颜料用于不锈钢等基材的着色;结构色涂层厚度约4 μm,清漆层厚约20 μm,构色微球颜料具有突出的耐化学稳定性及光稳定性。喷涂清漆保护层后结构色涂层具有优异的耐化学稳定性、光稳定性及耐摩擦性。喷涂微球颜料后色彩鲜艳,喷涂清漆后,微球间隙折射率改变,颜色变暗,但清漆使光泽度增加。喷涂
颜料微球及清漆后的汽车模型在不同观察角度下呈现均一颜色,呈现无角度依存性结构色。微球颜料喷绘彩色图案;可用于砖头等建筑材料及木质家具的着色。颜料微球水分散液可作为商业喷墨打印机、钢笔及毛笔的墨水,进行喷墨打印或直接书写。
邓妙仙介绍,钛阳化学颜料经过数十年的进步形成了了较为完整的产品组合,各类化学结构的产品覆盖整个颜色光谱,并且建立起具有优势的效果颜料产品体系。在数字化时代,钛阳化学也通过数字工具,为设计师和产品工程师带来了高科技色彩数字化技术。
邓妙仙具体介绍了,新型功能颜料实现自动驾驶的原理和实际应用。自动驾驶汽车需要依靠激光雷达等传感器的实时探测数据和信息交流来实现安全道路导航,但是激光雷达并不是可以探测到各种颜色车辆,黑色,灰色和蓝色等深色车漆目前对自动驾驶汽车带来了挑战。深色车漆通常采用了炭黑颜料,这种颜料会吸收近红外辐射,导致激光雷达的反射率降低。
邓妙仙指出,只要解决了黑色颜料对于LIDAR,所有车漆颜色都能迎刃而解。钛阳化学采用太阳能热管理以及激光雷达可视化解决方法,其颜料产品主要采用反射近红外光的颜料 和穿透近红外光的颜料的颜料,应用于中涂或底材之中,实现涂层反射激光雷达辐射,信号返回到探测器。使用功能性黑色颜料取代色漆中的炭黑,可显著提高颜色的激光雷达响应性能,同时颜料也可以降低车辆在阳光下的表面温度,实现了减碳的热量管理。
马会茹教授介绍,防伪技术的应用是打击假冒商品的重要手段。经济合作与发展组织2021年调研数据显示:假冒商品的贸易总额达4120亿欧元,占全球贸易总额的2.5%。打击仿制伪造已成为世界各国面临的严峻挑战!“易识别、价位适中、难伪造”将成为未来防伪技术产品的共同特点。光变防伪油墨正成为防伪应用的主要技术,该技术的核心主要来自采用了高端光变防伪油墨颜料,
光变防伪油墨颜料是由光子晶体组成,光子晶体是由介电常数不同的两种材料周期性排列而成,其颜色源于光与材料固有的周期性微纳米结构间的干涉、衍射、散射等物理相互作用,色彩鲜艳,具有明显的角致异色特性。因为其颜色仅依赖于结构,实现不消退,所以其在防伪领油墨领域有明显的应用优势。
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室率先提出空间位阻型磁性光子晶体新概念,发展了对溶剂极性、pH值和离子强度不敏感,且对磁场具有响应速度快,灵敏度高,颜色能在整个可见光谱范围内连续变化的磁响应光子晶体。
该团队发展了油基可分散性磁性光子纳米链的制备新原理与氢键诱导模板技术,通过不同带隙的磁性光子纳米链的复配,制备了多带隙光子晶体,提升了仿制难度。于2022年独家研制出了可实用化的磁性光子晶体光变油墨和防伪标签。
马会茹教授磁性光子晶体防伪技术的先进性体现在,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。
张争茂介绍,湖南巨发颜料有限公司始创于1985年,公司常年于部队研究所,湖南国防科技大学,紧密合作。主要研发、生产、销售、军事防护近红外伪装颜料,紫外反射颜料,镉系列无机颜料,高反射隔热颜料,环保型彩色混相,无机颜料的高科技龙头企业。目前生产的环保型彩色混相无机颜料主要品种有:钛镍黄、钛铬棕、钴蓝、钴绿、铜铬黑、铁铬黑、铋黄等。镉系颜料主要品种有:镉红、镉黄、镉橙。
他介绍,伪装涂料分近红外伪装涂料、热红外伪装涂料、雷达吸波涂料。近红外伪装涂料,具有与目标背景相似的颜色,还可模拟波长380nm-1200nm的目标近红外光谱反射曲线。热红外涂料可改变目标辐射温度,歪曲变形目标热图像的轮廓,使伪装后的背景很难被敌方侦察。近红外伪装涂料中约30%是近红外反射颜料。近红外颜料生产工艺复杂,烧制温度1000-1300℃左右,控温、保温时间要求精准,颜料细度要求较高。对马弗炉控温时间、研磨设备细度要求较高。
高反射颜料除了军事应用之外,因其高反射的特点,也可以在隔热涂料领域有应用空间。反射隔热涂料是由高反射颜料、空心微珠隔热与一体的新型降温涂料,涂料能对400nm-2500nm范围的太阳红外线和紫外线进行高反射,降低太阳的热量在物体表面进行累计升温,又能自动进行热量辐射散热降温。反射隔热涂料现在已经应用于海上钻井平台、油罐、石油管道、建筑业的钢结构屋顶等,降低暴露在太阳热辐射下装备的表面温度和内部温度,改善工作环境,提高安全性等。反射隔热涂料可以单独使用,也可以与其他多孔保温材料配合使用。
李建军以高性能颜料在OEM涂料中的需求为主题,和参会嘉宾进行了分享和探讨。湘江关西汽车色彩研究中心中主要包括色材工程师和色才设计师,其中色才工程师的主要工作是对最新的颜料进行收集评价,提前识别有风险的材料,以确保工厂所使用的颜料,能安全的用在汽车漆里面。色材工程师,还会将色材从光学的角度,进行深入的分析,挖掘材料的最佳使用特性。色才设计师,则是对市场方面的调查研究,趋势分析,开发创新颜色。
李建军介绍,2023全球汽车产量9013万台,其中中国3016万台,新能源车1400万台,占比16%中国市场新能源车958万台,占比32%是全球市场的2倍。根据日本关西的汽车色彩统计,白色、黑色和灰色分别占据全球汽车色彩趋势的前三位。在中国白色、黑色和灰色分别占据前三位。
在汽车涂料用高性能颜料主要分为着色颜料和特殊效果颜料。着色颜料主要包括有机颜料和无机颜料。近年来特殊效果颜料在汽车领域得到了长足的发展,尤其在中国珠光颜料、金属颜料和新型效果颜料的应用得到了长足的发展。除了效果之外,以导电、荧光和自发光等的性能性颜料产品,也在研发中出现了很多可喜的进步。
汽车涂料对颜料的要求中,对颜色的饱和度、纯度、准确性和一致性有较高的要求,在耐久性上,汽车涂料对长期暴露的稳定性、极端环境的抗性、耐化学侵蚀和耐磨损和刮擦也有明确的要求。随着汽车的个性化提升,汽车涂料对颜料的加工性能上,要满足对主流树脂体系的亲润性和个性化设计,并且满足水性化的发展需求趋势。
目前汽车涂料颜料的发展趋势上,主要体现为水性化颜料的使用占比大幅度提升。在环保安全上,湘江关西在2009年就实现了环保颜料使用率的100%。高性能涂料的需求提升,对颜料的个性化要求提升,变色龙、反色效果和混色效果对颜料的选择和开发提出了更高的需求。
在颜料的高性能创新上,湘江关西进行了纳米级颜料和高彩色浆的导入,大幅度的降低颜料粒径,并实现更出色的通透性,并相应的调整了色浆的设备、工艺和配方升级。
李建军表示,未来中国汽车涂料的需求量还会保持增长,国产颜料技术及上升空间很大,传统老牌颜料供应商布局处于战略调整期,OEM涂料的成本需求将对中国颜料企业的需求增加。
中国涂料工业协会副秘书长齐祥昭为本届高性能颜料技术创新论坛致辞。他代表主办方中国涂料工业协会向大家表示热烈的欢迎和衷心的感谢!
他表示,涂料产业链同仁相聚于上海,共同参与“2024中国高性能颜料技术创新论坛”,探讨“高性能颜料赋能涂料行业高质量发展”这一极具前瞻性的主题。
高性能颜料技术作为材料科学领域的重要组成部分,其创新与发展对于推动众多行业的进步具有至关重要的意义。从汽车制造到电子设备,从建筑装饰到艺术创作,高性能颜料以其卓越的色彩稳定性、耐候性和环保性能,为我们的生活增添了丰富的色彩和无限的可能。当今时代,高性能颜料应用领域不断拓展和深化,其重要性日益凸显。随着涂料、油墨、塑料、造纸、医药、建材、军事装备等领域对色彩、特殊性能等需求的快速增长,高性能涂料发展日新月异,为各下游细分领域高质量发展提供了重要支撑。
首先,随着人们审美水平的提高以及对个性表达的独特追求,色彩多样性、稳定性和表现力成为装饰涂料市场成败的关键,高性能颜料结合色彩学原理精准地呈现出丰富而持久的色彩,满足人们对于美和个性的不断探索;另一方面,随着对工业防护、军事伪装、雷达隐身、建筑节能反射以及绿色环保等特殊性能需求的增长,防锈类、近红外反射隔热类、防伪变色类、耐高温类、吸波类、结构色颜料类等特种颜料领域工艺技术高速发展,为经济建设、国防科工、居民生活带去了现代科技的加持。
在这个充满挑战与机遇的时代,技术创新成为了引领行业发展的核心动力。我们深知,只有不断创新,紧跟时代步伐,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。本次论坛旨在为大家搭建一个交流与合作的平台,促进高性能颜料技术的研发与应用。本届论坛希望通过思想的碰撞、经验的分享,激发更多的创新灵感,推动高性能颜料技术不断取得新的突破。
在这里,我们将有幸聆听行业内顶尖专家的精彩报告,了解最新的研究成果和前沿技术;我们将共同探讨行业发展的趋势和面临的问题,寻求解决方案和合作机会。相信通过本次论坛,我们能够增进彼此的了解,加强合作,共同为高性能颜料技术的发展贡献力量。
最后,预祝“2024中国高性能颜料技术创新论坛”取得圆满成功,让我们共同开创高性能颜料市场的美好未来!