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      行業資訊

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      水性涂料原材料市場分析


      瀏覽次數:日期:2019/6/14 9:28:33

      一、水性涂料產業鏈

      自2012年起,國內涂料產量逐年增長,截止到2016年底,國內涂料產量達到1899.78萬噸,同比增長10.61%。目前,我國水性涂料市場發展還處于起步階段,跟發達國家相比,我國水性涂料市場普及率還很低。國家目前環保政策的加強,對于水性涂料市場有著利好影響,尤其是國家稅務總局頒布的《關于對電池、涂料征收消費稅的通知》,也將推動中國水性涂料市場的較快發展,普及率也得到提升。據統計,2017年,中國水性涂料產量約為232萬噸,同比增速達到22.1%。

      在國內水性涂料行業下游市場中,建筑涂料占比最大。目前,水性涂料主要分為建筑涂料、粉末涂料、汽車涂料、木器漆、工業防護漆、船舶涂料、卷材涂料等,其中建筑涂料占到30%以上。經過幾年的推進,建筑涂料逐步實現水性對溶劑型的替代,但是在汽車、木器及工業漆等領域,水性涂料占比還很低


      水性涂料行業將快速發展,環保型產品將是主流 中國涂料工業迅猛發展,已經成為全球最大涂料生產國,但是,涂料產品的環保性問題一直是行業關注的話題,與快速發展的涂料行業形成了鮮明的對比,我國的水性涂料發展了將近十幾年的時間,始終是不溫不火,發展之路略顯漫長,與國外水性涂料的差距很大,尤其在建筑涂料領域更為明顯。 隨著水性涂料應用范圍的擴增,預測五年內我國水性涂料占比可達20%。未來五年我國水性涂料產量將以23%的平均增速增長,預測2018年我國水性涂料產量約為284萬噸,到2023年達到700萬噸。


      二、水性涂料主要組成

      1) 水性樹脂: 這是成膜的基料,決定了漆膜的主要功能。

      2) 成膜助劑: 在水揮發后,使乳液或分散體微粒形成均勻致密的膜,并改善低溫條件下的成膜性。

      3) 抑泡劑和消泡劑: 抑制生產過程中漆液中產生的氣泡并能使已產生的氣泡逸出液面并破泡。

      4) 流平劑: 改善漆的施工性能,形成平整的、光潔的涂層。

      5) 潤濕劑: 提高漆液對底材的潤濕性能,改進流平性,增加漆膜對底材的附著力。

      6) 分散劑: 促進顏填料在漆液中的分散。

      7) 流變助劑: 對漆料提供良好流動性和流平性,減少涂裝過程中的弊病。

      8) 增稠劑: 增加漆液的黏度,提高一次涂裝的濕膜厚度,并且對膩子和實色漆有防沉淀和防分層的作用。

      9) 防腐劑: 防止漆液在貯存過程中霉變。

      10) 香精:使漆液具有愉快的氣味

      11) 著色劑:主要針對色漆而言,使得水性漆具有所需顏色。著色劑包括顏料和染料兩大類,顏料用于實色漆(不顯露木紋的涂裝),染料用于透明色漆(顯露木紋的涂裝)。

      12) 填料:主要用于膩子和實色漆中,增加固體分并降低成本。

      13) pH 調節劑:調整漆液的pH 值,使漆液穩定。

      14) 蠟乳液或蠟粉:提高漆膜的抗劃傷性和改善其手感。

      15) 特殊添加劑:針對水性漆的特殊要求添加的助劑,如防銹劑(鐵罐包裝防止過早生銹)、增硬劑(提高漆膜硬度)、消光劑 (降低漆膜光澤)、抗劃傷劑、增滑劑(改善漆膜手感)、抗粘連劑 (防止涂層疊壓粘連)、交聯劑(制成雙組分漆,提高綜合性能)、憎水劑(使涂層具有荷葉效應)、耐磨劑(增加涂層的耐磨性)、紫外線吸收劑(戶外用漆抗老化,防止發黃)等。

      16) 離子水:配方設計時往往還要添加少量的去離子水以便制漆。


      2、樹脂市場運營情況分析

      (1)環氧樹脂運營情況

      環氧樹脂(Epoxy Resin)泛指含2個或2個以上環氧基團,以脂肪族、脂環族或芳香族等有機結構為骨架,在適當條件下可以交聯固化的一類重要的熱固性樹脂。既包括含環氧基的低聚物,也包括含環氧基團的低分子化合物。

      世界上使用最廣泛的環氧樹脂品種是雙酚A型環氧樹脂,約占總消費量的85%以上。環氧樹脂具有力學性能高、分子結構致密、粘接性能優異、固化收縮率小、絕緣性好、防腐性好、穩定性好、耐熱性好(可達200℃或更高)等特點,是膠粘劑、涂料和復合材料等的樹脂基體,廣泛應用于水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航空航天等領域。

      我國環氧樹脂的下游應用較為廣泛,包括涂料、電子、復合材料、膠黏劑等,這些應用行業與人們生活息息相關,環氧樹脂優良的性能使得下游產品更好的發展,新材料的推廣也成為未來環氧樹脂需求的增長點,目前環氧樹脂主要下游涂料和電子方面占比最大。

      中國環氧樹脂的產能主要分布在江蘇、安徽黃山、山東、廣東等省市,其中江蘇地區大型裝置較為集中,產能占比達到全國的52%上下,其余地區占比相對分散,但多與下游需求對應分布,長江三角洲和珠江三角洲是國內環氧樹脂下游最集中的地區。

      過去8年來,中國環氧樹脂產能投放速度由快變慢,其中增速最快的階段在2010-2013年,2014年至2016年產能年均增速下降到不足5%,行業閑置產能增加,整體開工率也逐漸下降至六成上下。由于中國環氧樹脂行業產能處于過剩狀態,未來新建項目較少,按照各項目預計的投產時間,預計2018-2021年,中國環氧樹脂產能增速處于較低水平,2018年至2021年,計劃建設總產能為35.2萬噸/年,除此之外,安徽黃山地區部分固體環氧樹脂工廠后續有擴能想法,其他液體樹脂工廠也在促進自身工藝發展,擴展自家裝置的生產瓶頸。目前中國環氧樹脂行業產能過剩,但隨著國內環境和政策的調整,下游需求逐漸向大廠集中,廠家擴能需求較為強烈,中小企業面臨的生存壓力更大。

      過去4年,中國環氧樹脂年度進口量在21-25萬噸之間,出口量也在6-8萬噸之間,受中國市場現貨價格和進口貨源價格差異的變化起伏,中國高端環氧樹脂生產工藝較國外發達國家仍有一定差距,國內基礎樹脂產能過剩的同時,高端及特種樹脂仍依賴進口,而國外市場供需相對穩定,暫無新的需求缺口可供出口,預計未來4年中國環氧樹脂進口量減少有限,出口量也整體穩定。

      綜合來看,未來4年,中國環氧樹脂供需均呈現增長預期,但受多方面因素限制,預計增速仍呈現放緩趨勢,受國內供給側改革方針的影響,預計中國環氧樹脂及其下游行業的市場份額逐漸向大企業聚攏,部分小企業在多方面壓力下或逐漸退出市場,行業利潤和廠家開工穩定性呈現向好趨勢。

      (2)聚氨酯運營情況

      目前,全球聚氨酯市場產能已超過3000萬噸,由于中國的聚氨酯行業發展較快,中國經濟發展的國際影響力越來越大,中國在“十二五”期間將PU生產產能從700萬噸擴至1000萬噸,中國目前的經濟戰略也對聚氨酯市場需求起到了刺激作用。

      從生產規模來看,2010年,全球聚氨酯產品總產量約為1902萬噸,到2016年全球聚氨酯產量增加至2339萬噸,同比增長3.91%。2010-2016年,全球聚氨酯產量年復合增長率為4.53%,預計全球聚氨酯產品總產量將達到2425萬噸。

      聚氨酯制品種類主要包括:泡沫塑料(軟泡、硬泡、半硬泡)、彈性體(CPU、TPU、防水鋪裝材料)、纖維(氨綸)、革鞋樹脂(合成革漿料、鞋底原液)、涂料、密封劑和膠粘劑等,其中泡沫塑料占比最大。軟泡中以家具、床墊、汽車、地毯為主,硬泡以建筑保溫和工業絕熱市場為主。

      在聚氨酯制品各細分產品中,泡沫塑料為其主要產品,占聚氨酯制品總量的54%左右,其中硬泡28%,軟泡25%;革鞋樹脂約占聚氨酯制品總量的15%;聚氨酯涂料約占16%;彈性體約占10%;氨綸約占2%;聚氨酯密封劑和膠粘劑約占4%。

      在生產商和下游用戶不斷創新的帶動下,全球聚氨酯需求保持了較快速度增長。數據顯示,2010年全球聚氨酯消費量約為1365萬噸,到2016年上升至1742萬噸,2010-2016年復合增長為4.15%。

      我們預計,未來幾年,世界聚氨酯消費量將保持5%以上的增速增長,保持快速增長一方面是由于能夠替代木材、金屬、橡膠等多種材料,另一方面是發展中國家市場消費不斷增加。

      聚氨酯是各種高分子材料中唯一一種在塑料、橡膠、泡沫、纖維、涂料、膠粘劑和功能高分子大領域均有重大應用價值的合成高分子材料,產品滲透到國民經濟的方方面面,已成為當前高分子材料中品種最多、用途最廣、發展最快的特種有機合成材料。除了廣泛應用在如涂料、保溫材料外和墊材等傳統領域外,聚氨酯材料憑借其優越的性能,在高鐵、城鐵,新能源等新興領域也具有廣闊的發展前景。

      具體來看,家具和內飾領域約占全球聚氨酯需求的29.35%;第二大應用領域是建筑工業,占21.73%;此外,電子產品應用領域占比9.42%。由于電子產品的快速增長,前瞻預計,未來改領域將成為全球聚氨酯需求增速最快的領域之一。

      (3)丙烯酸樹脂運營情況

      丙烯酸樹脂是由丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類及其它烯屬單體共聚制成的樹脂,通過選用不同的樹脂結構、不同的配方、生產工藝及溶劑組成,可合成不同類型、不同性能和不同應用場合的丙烯酸樹脂,根據結構和成膜機理的差異可分為熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂。

      全球丙烯酸及酯行業產能近年保持平穩增長,產量自 2008 年開始存在一定的波動。2008 年產量下降主要是受金融危機的影響,隨著全球經濟回暖,2009 年產量開始恢復性增長。2009-2010年期間,法國阿科瑪、陶氏化學等國際主要生產商發生裝置停產事故,使得 2010 年丙烯酸酯的產能和產量從 2009 年的 490.5 萬噸和 455.2 萬噸下降到 447.6 萬噸和 432.9 萬噸。2014 年全球丙烯酸及酯產能分別為 603 萬噸和 585 萬噸。

      我國丙烯酸及酯行業起步晚,受技術、原材料、資金、管理等因素的影響,行業企業數量較少,產品產量和價格比較透明。

      我國丙烯酸樹脂已經在大部分領域得到了廣泛的應用,如汽車、工程機械、家電、家具、建筑、馬路劃線、防火、皮革、塑膠、卷材、紙張上光、氣霧噴涂、鋁粉、油墨等。在發達國家的涂料行業,丙烯酸樹脂的用量已經超過醇酸樹脂的用量。

      全球前五大丙烯酸及酯生產商均位于美國、西歐或日本,我國有 3 家企業進入前十大生產商行列,分別是江蘇裕廊、上海華誼和浙江衛星石化股份有限公司。全球前十大丙烯酸及酯生產商的產能分別約占全球總產能的 87.22%和 79.31%,前五大生產商的產能占比約為71.34%和 61.17%,行業集中度高。

      (4)醇酸樹脂運營情況

      目前,水性醇酸樹脂的合成途徑主要有以下3種方法 :第一種,成鹽法。將聚合物中的羧基或氨基分別用適當的堿或酸中和,使聚合物能溶于水。最常見的是含羧基官能團的聚合物,酸值一般在40~80 mgKOH/g,并用胺或氨水將其中和成鹽以獲得水溶性。第二種,在聚合物中引入非離子基團法。非離子基團主要有羥基和醚基,這類聚合物與非離子表面活性劑具有相似之處,能與現有的水溶性樹脂以及大多數溶劑型樹脂相容,可作為活性稀釋劑,取代水溶性樹脂體系中的助溶劑。第三種,將聚合物轉變成兩性離子中間體法。通過合成兩性離子型共聚物而得到一種無胺或無甲醛逸出的新型水溶性涂料體系。在這種兩性離子型共聚物中,胺和羧酸都是以共價鍵與樹脂相連。水性醇酸樹脂的相對分子質量比相應的溶劑型醇酸樹脂的相對分子質量低,除干燥速度較慢之外,其早期的硬度、耐水性和耐溶劑性較差,配制清漆和色漆的水解穩定性也不令人滿意。為了進一步提高水性醇酸樹脂的性能,需對其進行各種改性,包括物理改性和化學改性。其中以丙烯酸樹脂、有機硅樹脂和苯乙烯的改性效果較為顯著。近年來,聚氨酯改性醇酸樹脂的研究也日趨增多。

      國 外 水 性 醇 酸 樹 脂 的 生 產 商 主 要 有CCP、REICHHOLD、WORLEE、CYTEC等公司, 國內水性醇酸樹脂的生產商主要有 :北京金匯利應用化工制品有限公司、河北晨陽工貿集團有限公司、江蘇三木集團有限公司、湖南湘江涂料集團有限公司等,產品比較單一,銷售量都不大,很多都在推廣的初級階段。


      3、助劑市場運營情況分析

      (1)水性涂料助劑產品種類

      涂料助劑被認為是涂料產品的一類重要組成材料,它可以改進生產工藝、改善產品性能,提高涂料施工性能、減少對環境的污染。 盡管絕大多數助劑在涂料中使用的相對比例不高,但往往對提高和改善涂料和涂膜的性能卻能起到十分關鍵的作用,因此越來越受到業界人士的重視。在某些產品中甚至已到了離不開它的程度。

      從用途來分,水性涂料用助劑大致可分為潤濕分散劑、消泡劑、流變助劑等,盡管每種助劑的發展現狀和發展趨勢都不盡相同,但大體上都是以效果更好、成本更低、更環保作為發展目標。

      (2)水性涂料助劑發展趨勢


      1.潤濕分散劑的發展趨勢

      水性涂料用潤濕劑分陰離子型和非離子型。潤濕劑和分散劑配合使用能取得理想的結果。潤濕劑的用量一般為千分之幾。其負作用是起泡和降低涂膜的耐水性。在這方面的發展趨勢包括逐步取代會干擾大鼠內分泌的聚氧乙烯烷基(苯)酚醚(APEO或APE)類潤濕劑和有機高分子硅表面活性劑等等。至于底材潤濕劑的代表則是BYK-349,這種潤濕劑能強烈降低表面張力,還提供良好的底材潤濕,不影響表面滑爽性,適用于不含助溶劑的體系。

      乳膠漆用分散劑則分為四大類:磷酸鹽類分散劑、多元酸均聚物分散劑、多元酸共聚物分散劑和其他類分散劑。近些年來,分散劑的研究克服了高分子量會產生絮凝的問題,向高分子量發展是其趨勢之一。如畢克化學的BYK-AT-250*受控絮凝型濕潤分散劑,既能用于水性底漆以及膠粘劑和密封膠,放置填料和無機顏料的沉降,也適用于填料漿。


      2. 消泡劑的發展趨勢

      傳統水性涂料消泡劑品種很多,一般分為三大類:礦物油類消泡劑、聚硅氧烷類消泡劑和其他類消泡劑。其中礦物油類消泡劑使用比較普遍,主要用于平光和半光乳膠漆中。近幾年,開發了分子級消泡劑。這種消泡劑是將消泡活性物質直接接枝在載體物質上形成聚合物。該聚合物分子鏈上帶有濕潤作用的羥基,消泡活性物質分布在分子四周,活性物質不易聚集,與涂料體系相容性良好。此外,為了滿足生產零VOC涂料的需要,也有不含VOC的消泡劑,如BYK-024等,相容性好,添加方便,可用于各種用途。


      3. 流變助劑的發展趨勢

      流變助劑有多種多樣,目前常用的是纖維素醚及其衍生物類流變助劑、締合型堿溶脹流變助劑(HASE)和聚氨酯流變助劑(HEUR)。

      目前,纖維素醚及其衍生物類流變助劑主要有羥乙基纖維素(HEC)、甲基羥乙基纖維素(MHEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、甲基纖維素(MC)和黃原膠等,這些都是非離子流變助劑,同時屬于非締合型水相流變助劑。其中在乳膠漆中最常用的是HEC。

      與HEC和HASE相比,環境友好的締合型聚氨酯流變助劑開發受到普遍重視,比如BYK-425是不含VOC和APEO的脲改性聚氨酯流變助劑,可改善抗流掛性以及調節罐內粘度。

      此外,畢克化學開發的改性聚脲流變助劑與一般流變助劑比較,它的防沉降和抗流掛性能好。根據端基的不同極性,改性聚脲流變助劑可分為三種:低極性聚脲流變助劑、中極性聚脲流變助劑和高極性聚脲流變助劑。前二種用于溶劑型涂料,而高極性聚脲流變助劑既可用于高極性溶劑型涂料中,也可用于水性涂料。低極性、中極性和高極性聚脲流變助劑的商品分別如BYK-411、BYK-410和BYK-420。


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