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高耐蝕性樹脂和新型顏料、填料的開發是實現重防腐涂料的前提。
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對金屬基體進行認真的表面清理是重防腐涂料的基礎。
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科學的涂裝設計要求、涂料配套方案、涂裝施工技術是重防腐涂裝的關鍵。
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嚴格的質量檢測和維護管理是實現重防腐涂裝效果的保證。
從應用范圍來看,重防腐涂料以其卓越的防護性能,主要應用在船舶、集裝箱、石油化工、建筑鋼結構、鐵路、橋梁、電力和水利工程等諸多關乎國家發展戰略和經濟命脈的重要領域,重防腐涂料對經濟發展起著非常重要的保駕護航作用。從行業分類來看,重防腐涂料一般可分為環氧樹脂漆、氯乙烯油漆、氯化橡膠油漆、丙烯酸油漆、氟碳漆、醇酸油漆、有機硅耐高溫油漆、無溶劑防腐涂料和特種防腐涂料。
重防腐涂料的分類
種類名稱 | 主要內容 |
環氧樹脂漆 | 厚膜型環氧富鋅底漆、環氧云鐵防銹漆、環氧玻璃鱗片、環氧煤瀝青漆、環氧地坪漆 |
氯化橡膠漆、丙烯酸油漆 | 氯化橡膠各色面漆、氯化橡膠鋁粉防銹底漆、氯化橡膠防銹底漆、氯化橡膠鐵紅鋁粉防銹漆、氯化橡膠船底防污漆;丙烯酸聚氨酯罩光清漆、各色丙烯酸聚氨酯磁漆、丙烯酸道路劃線漆 |
氟碳漆、醇酸油漆 | 各色氟碳防腐涂料、金屬氟碳漆、氟碳外墻涂料;云母氧化鐵醇酸防銹漆、各色醇酸船殼漆、各色醇酸磁漆 |
有機硅耐高溫油漆 | 各色有機硅自干漆、各色有機硅烘干漆、有機硅耐高溫絕緣漆、鋁粉耐高溫漆、消聲器耐高溫漆 |
無溶劑防腐涂料 | 無溶劑環氧玻璃鱗片重防腐涂料、無溶劑環氧煤瀝青涂料、無溶劑管道內壁減阻涂料、無溶劑自流平地坪漆 |
特種防腐涂料 | 乙烯磷化底漆、無機富鋅底漆、水性無機富鋅底漆、玻璃漆、模板漆。 |
資料來源:中國重防腐涂料行業發展現狀調研與投資戰略分析報告(2023-2030年)
重防腐涂料的應用領域
種類名稱 | 主要內容 |
能源工業 | 石油設備、輸變電設備、煤礦、水罐、核電、水工設備 |
交通運輸 | 橋梁、裝備車、汽車、火車及鐵道設施、集裝箱、船舶高速公路護欄、機場設施 |
海洋工程 | 海上平臺、海上設施、海岸及海灣構造物 |
大型工業企業 | 造紙設備、化工廠、水泥廠設備、醫藥設備、管道、礦山冶煉 |
市政設施 | 腐蝕環境中的標志性建筑、煤氣管道、天然氣管道、垃圾處理設備、飲水設施等 |
根據觀研報告網發布的《中國重防腐涂料行業發展現狀調研與投資戰略分析報告(2023-2030年)》顯示,傳統防腐涂料主要由塑料制成,污染大、防腐壽命短、耐腐蝕、耐候性不強,老化速度快,在施工后容易出現涂層起泡、涂層的濕附著力、腐蝕性介質在涂層中的滲透等缺陷,因此在實際應用中受到限制。
重防腐涂料是防腐涂料中最具技術代表性和影響力、最有發展潛力的一類防護涂料,也是衡量一個國家涂料工業發展水平的重要標志之一。不論是在日常生活中,還是海洋工程、水處理設備、土木、鋼結構及石油化工等腐蝕環境嚴重行業的防腐蝕領域都有廣泛且良性循環的利用,研究其產生原理、應用方向、發展困境和未來趨勢成為至關重要的方向。
環氧類重防腐涂料具備高附著力、高強度、耐化學品和耐磨性,是綜合性能最高的重防腐涂料,也是目前海洋重防腐領域應用最早、范圍最廣的重防腐涂料種類之一。對不同的下游應用(金屬、石油等),要綜合考量不同重防腐涂料的機械強度、加工難易程度、耐熱性能及材料的來源和價格等。其中,粘結力、抗老化性能、化學穩定性能對于材料的防腐影響較大。從使用重防腐涂料產品的需求出發,改性后的聚氨酯防腐涂料涂層的機械性能和熱穩定性能較好,適用于航天、海洋、汽車等防腐領域;從重防腐涂料本身的性能出發,氟碳樹脂含有特殊的C-F基團,賦予了氟碳涂料既有優越的耐候性、耐化學藥品性和耐熱性,又有優異的防腐性能,是目前長效免維護工程外用涂料和高性能防腐涂料的主要代表。綜合來看,聚氨酯重防腐涂料、無機富鋅重防腐涂料、氟碳涂料和聚脲重防腐涂料等的發展根據其側重點不同,在不同的領域得到廣泛應用。
其中,船舶涂料和集裝箱涂料的進入壁壘較高,一方面,其使用場景均為海洋環境,金屬在海洋中腐蝕導致的應力腐蝕斷裂(SCC)、氫脆(HE)、腐蝕疲勞(CF)、晶間腐蝕(IC)等會使海工鋼結構發生突然斷裂,導致海洋環境生態災難,造成巨大損失。此外,海工產品防腐涂層的提前失效和涂層維修帶來的停工損失也相當大。因此,必須采取合適的防腐蝕技術予以解決。
另一方面,這類領域使用的重防腐涂料因技術含量較高,需要滿足ISO 12944、NORSOK M501、NACE SPO108和ISO 20340相關防腐標準的要求。
國際知名重防腐涂料主要集中在英國的IP、美國的PPG、丹麥的Hemple、挪威的Jotun及日本的關西涂料等實力雄厚的大公司或靠政府支持的部門,我國海洋重防腐涂料的生產主要集中在青島、上海、大連、天津、常州、廣州及廈門等幾家涂料企業,研究工作主要集中在中科院海洋研究所、中科院金屬腐蝕研究所、海洋化工研究院、中海油常州涂料研究院、中船725所等研究機構。
目前我國海洋領域重防腐涂料技術與國外發達國家有明顯的差距,一些關鍵技術尚未解決,沒有形成具有我國自主知識產權的技術,而且缺少相應的防腐規范和標準,這些都嚴重影響了海洋工程結構的設計、建造和安全運行。十四五《規劃》提出,在東部沿海地區積極推進海上風電集群化開發,預計未來五年重防腐涂料需求有望迎來爆發式增長。
資料來源:中國重防腐涂料行業發展現狀調研與投資戰略分析報告(2023-2030年)
隨著國際產業鏈轉移、國內基礎設施建設的推進、“世界制造基地”推動我國地坪涂料快速增長、涂料涂裝整體解決方案的理念日益普及,推動了涂料開發和產品升級、環保法規推動新產品開發和進步,均推動了重防腐涂料市場的發展。
另外,“十四五”規劃也提出,加強低VOC含量涂料推廣,全力打造綠色供應鏈,推動綠色低碳技術創新。
考慮到重防腐涂料的生產流程與一般快速消費品制造相比截然不同,企業從顧客下訂單到交付顧客使用,其縱深遠遠大于一般性商品,必須借助數字化信息化來打通冗長的銷售、生產以及安裝服務的鏈條。
因此,未來數字化和信息化的深度融合將成為重防腐涂料企業升級轉型的重要方法,具體表現在從裝備、生產的智能化,到計劃、檢驗、物流的數字化,使得重防腐涂料供應鏈從工藝配方的制定、生產任務的優化排程與下達、生產配料的精準備料與投放、生產過程的執行與控制、生產質量的管控、最后到倉儲與物流的管理與追蹤這幾個方面,都實現重防腐涂料產品的智能化生產與管理。借力智能裝備及物聯網技術,實現生產效率的提升與綠色制造。
重防腐涂料下游應用需求快速增長,但上游的樹脂、顏料、助劑等原材料技術未能被國內企業完全突破,由于受到原材料供應的制約,產能擴張潛力有限,國內生產企業積極與高校和科研機構合作解決這一問題,例如:電網新材料聯合實驗室由浙江寧波供電公司與中科院寧波材料所聯手研發的石墨烯重防腐涂料不僅填補了國內電網防腐涂料技術空白,還打破了國際壟斷,目前這種新型涂料已經進入市場推廣階段,預計年產5000噸左右,當前珠海聚碳復合材料有限公司已經掌握了石墨烯重防腐涂料核心技術,其自主研發的石墨烯重防腐涂料,成本低且環保,早已通過3600小時耐鹽霧檢測,防腐性能遠超世界海洋重防腐體系標準,抗腐蝕強,同品質防腐價格比國外進口低20%左右;此外,孚日集團上市公司與青島宣威涂層材料有限公司自主研發了環境友好型水下固化防腐涂層材料,攻克海洋鋼結構的大氣和水下部位的防腐蝕的技術難題,突破國外長效防腐的技術壁壘,制備出的可水下固化的長效防腐涂層材料已廣泛應用于國家的碼頭、電廠等的重大建設工程防腐,助力海洋經略發展。
資料來源:中國重防腐涂料行業發展現狀調研與投資戰略分析報告(2023-2030年)
日常生活應用:隨著全球性環境污染的加劇、能源的匱乏和社會公眾對環境保護及人類可持續發展的日益關注以及環保政策在我國不斷出臺和完善,環境友好型重防腐涂料憑借其無毒安全、抗沖擊性、柔韌性、防水性優異及可生物降解循環利用等特性在高速公路護欄、煤氣管道及其設施(如煤氣柜)、氣管道、飲水設施、垃圾處理設備等方面的應用逐漸日常化,未來有望逐步替代傳統涂料,提升其日常生活的市場使用率。
醫療、農業等應用:重防腐涂料在新興海洋工程、現代交通運輸、能源工業、大型工業、市政設施領域的應用目前僅僅邁出第一步,未來隨著生產技術的不斷優化、產能的不斷擴大、成本下降,醫療設備中應用重防腐涂料可以防范金屬被腐蝕水箱或管道長期儲水易生銹影響水質衛生等的風險;農業設備應用重防腐涂料可以有效減少農產品的產后損失,減少對土地的污染,落實綠色農業。
工業應用:重防腐涂料未來能夠通過改性和可行的水性化工藝等實現性能的進一步提升,中長期有望替代傳統防腐涂料在船舶、集裝箱、石油化工等領域的應用。因工業領域的需求量大和高技術工藝要求,需要依賴于產能、技術和成本三方的同步優化。借鑒現今在涂料業的應用推廣,未來政策、需求以及供給企業方的驅動下,重防腐涂料在工業領域的應用會逐步釋放并向縱深發展。
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