涂料溶劑是涂料配方體系中非常重要的組成部分之一，約占涂料體系比重的30%-50%。在溶劑型涂料的黃金時(shí)代，對(duì)于涂料配方工程師來(lái)說(shuō)，溶劑給涂料體系所帶來(lái)的效能要比涂料樹(shù)脂在溶劑中的溶解度要重要的多。但隨著低VOC時(shí)代的來(lái)臨，傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑開(kāi)始出現(xiàn)了新一輪的危機(jī)，由于法規(guī)和經(jīng)濟(jì)的原因，溶劑已經(jīng)因?yàn)槠渥鳛槲锢砦镔|(zhì)的缺陷而限于不利的境地。它們價(jià)格昂貴；容易四處流淌，清潔不方便；大多數(shù)在某些程度上可燃，并可能引發(fā)爆炸危險(xiǎn)；許多都有毒害……溶劑在全球的使用造成了珍貴的石油資源的損耗，并且在使用不當(dāng)時(shí)還會(huì)弊大于利。無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)成本，還是環(huán)保責(zé)任上，都令涂料工程師需要重新審視目前的涂料溶劑市場(chǎng)。
按照常規(guī)思維上理解，涂料溶劑在涂料中作用是往往會(huì)不被重視，因?yàn)閺淖置嫔系睦斫饪?，溶劑的作用僅僅是用來(lái)溶劑涂料基料，為涂料在加工過(guò)程中提供環(huán)境體系，在成膜后會(huì)揮發(fā)掉，不會(huì)殘留在涂層中，因此很多人也會(huì)認(rèn)為溶劑對(duì)于涂層的成膜性和表面特性等不會(huì)造成很大的影響。但是從第一段的分析中，您應(yīng)該可以知道，溶劑的溶解度以及沒(méi)有提到的揮發(fā)時(shí)間等因素都會(huì)大大的影響涂料的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、施工、涂層光澤度、附著力等多方面性能的。
從目前全球涂料溶劑的使用情況來(lái)看，涂料溶劑主要包括三大類產(chǎn)品，第一類是烴類溶劑，根據(jù)不同的沸點(diǎn)進(jìn)行分級(jí);第二類，也是應(yīng)用最為廣發(fā)、最為主流的一類，是含氧溶劑類;第三類則是最為獨(dú)特的溶劑-水。以下對(duì)這三類進(jìn)行具體的說(shuō)明。
烴類溶劑：通常是不同分子量材料的混合物，并且通過(guò)沸點(diǎn)不同進(jìn)行分級(jí)，包括：脂肪族烴、芳香烴、氯化烴和萜烴等產(chǎn)品。
含氧溶劑：分子中含有氧原子的溶劑。它們能提供范圍很寬的溶解力和揮發(fā)性，很多樹(shù)脂不能溶于烴類溶劑中，但能溶于含氧溶劑。常見(jiàn)的包括醇、酮、酯和醇醚等產(chǎn)品。
水：作為獨(dú)一無(wú)二的溶劑類型，水分子中存在兩個(gè)活潑的氫離子和一個(gè)電負(fù)性的氧分子，與醇類形成線性鏈不同，水分子在三維陣中相結(jié)合，類似于交聯(lián)聚合物。當(dāng)水分子以這種方式相互結(jié)合時(shí)，其次價(jià)鍵的強(qiáng)度要大于醇類。與醇作溶劑相比，采用水作溶劑需要更大的能量來(lái)分離分子并將它們與其它材料結(jié)合。這意味著水對(duì)許多樹(shù)脂材料而言是一種高效的溶劑，與此同時(shí)它又存在著比能高、沸點(diǎn)高的缺點(diǎn)。與多數(shù)溶劑不同，水的蒸發(fā)速率受到施工時(shí)周圍環(huán)境的相對(duì)濕度和貫穿濕膜氣流的很大影響。最后，代表水低蒸汽壓力的同樣獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)也造就了其較高的表面張力。這直接影響到涂料產(chǎn)品的潤(rùn)濕能力和對(duì)基材的粘結(jié)性。這種由氫離子提供的高表面能造成了水潤(rùn)濕以及獲得對(duì)低表面能基材良好粘附鍵的困難。
這是國(guó)際上比較通用的一種涂料溶劑的分類規(guī)則，國(guó)內(nèi)某些涂料制造商的采購(gòu)手冊(cè)中也會(huì)與上述情況有所區(qū)別。比如將芳烴類的溶劑稱之為填充溶劑，填充溶劑還會(huì)包括溶劑油等烷烴溶劑產(chǎn)品。
隨著涂料應(yīng)用的不斷細(xì)化和科技水平的提升，涂料配方中，我們也會(huì)越來(lái)越多的采用的復(fù)合溶劑，通常稱為助溶劑?！吨袊?guó)涂料業(yè)溶劑使用及發(fā)展趨勢(shì)》文中的記載，單靠1至2種主活性溶劑不能在配方中有效溶解樹(shù)脂。這也是涂料制造中需要眾多溶劑的主要原因。如船舶漆和重防腐涂料會(huì)采用一些丙二醇甲醚和異丙醇等作為助溶劑；在硝基木器漆中，丙二醇甲醚醋酸酯、酮類（丁酮，甲基異丁基酮）和一些醇（正，異丁醇，異丙醇）被更多地作為助溶劑在硝基漆中，我們常加醇類作為助溶劑或潛溶劑：醇類不能單獨(dú)溶解含氮量為11.7%-12.2%的硝化棉，但它們具有潛在的溶解能力。在與酯、酮等活性溶劑于一定比例范圍內(nèi)配合時(shí)，“混合溶劑”具有同樣甚至更大的溶解力。如一份醋酸乙酯的甲苯稀釋值為3.4，而半份醋酸乙酯加半份乙醇的稀釋比值同樣為3.4。醋酸丁酯的甲苯稀釋值為2.7，而半份醋酸丁酯加半份乙醇的稀釋比值高達(dá)為2.95，多數(shù)情況下乙醇價(jià)格遠(yuǎn)低于醋酸丁酯。加入少量正丁醇到醇酸樹(shù)脂漆中可顯著降低粘度；在涂料中加入少量異丁醇可有效的阻止漆膜泛白，也可提高流動(dòng)性和光澤。
助溶劑品種及用量選擇適當(dāng)時(shí)，不但質(zhì)量好，還可大大降低成本;在以聚酯樹(shù)脂為基材的卷材涂料中，助溶劑多選擇某些酯類(醋酸正丁酯)及醇類(丁醇)和某些酮類(丁酮);作為丙烯酸樹(shù)脂型塑膠漆的助溶劑以醇類(丁醇，異丙醇，正丙醇)和某些醇醚類(乙二醇丁醚，丙二醇甲醚)，同樣由于毒性等原因，現(xiàn)乙二醇丁醚正部分被二丙酮醇等替代。
中國(guó)2009年全年累計(jì)的涂料產(chǎn)量已經(jīng)突破了800萬(wàn)噸，作為涂料體系主要組成部分的涂料溶劑來(lái)說(shuō)，保守預(yù)計(jì)溶劑的使用量在300萬(wàn)噸左右，市場(chǎng)規(guī)模不可謂不大，但是從業(yè)內(nèi)資深人士的眼中，中國(guó)涂料溶劑市場(chǎng)還處于相對(duì)混亂的發(fā)展格局之中。
首先，盡管無(wú)毒類的水性溶劑前景光明，但是從國(guó)內(nèi)整體來(lái)看傳統(tǒng)的溶劑還具有較成規(guī)模的市場(chǎng)應(yīng)用情況。“水性溶劑技術(shù)開(kāi)發(fā)時(shí)間相對(duì)較短，在性能表現(xiàn)上還有諸多方面需要完善;傳統(tǒng)溶劑則在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)成熟，涂料制造商更傾向于將成熟工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。”江蘇瑞佳化學(xué)總工楊旭中先生向筆者介紹說(shuō)。溶劑是涂料水性化進(jìn)程中的重要組成部分，如何走好無(wú)毒、水性這條發(fā)展之路，是擺在各個(gè)溶劑供應(yīng)商面前的一道難題。
第二，國(guó)家法規(guī)對(duì)行業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意義重大。從目前的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，只能說(shuō)國(guó)家對(duì)于溶劑的環(huán)保法規(guī)相對(duì)薄弱，行業(yè)缺少必要的監(jiān)管力度，這在苯、甲苯、二甲苯等烴類溶劑市場(chǎng)中尤顯突出。溶劑作為涂料制造商的配套產(chǎn)業(yè)，其法規(guī)建設(shè)很大程度上，影響著整個(gè)涂料體系的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)建設(shè);而反過(guò)來(lái)，涂料法規(guī)的相對(duì)完善，也會(huì)進(jìn)一步的規(guī)范涂料溶劑產(chǎn)業(yè)。也可以這樣理解，涂料市場(chǎng)的混亂也勢(shì)必會(huì)造成作為其供應(yīng)商的涂料溶劑領(lǐng)域的混亂，尤其是低端涂料對(duì)于毒性有機(jī)溶劑的需求如果得不到控制的話，那么不僅是涂料溶劑，整個(gè)涂料產(chǎn)業(yè)也會(huì)受到?jīng)_擊。
第三，溶劑市場(chǎng)的利潤(rùn)很薄，從市場(chǎng)行情來(lái)看，涂料溶劑則是最易受到上游石化和全球金融氛圍影響的涂料原材料產(chǎn)品，其價(jià)格特點(diǎn)上較乳液、樹(shù)脂和助劑，具備更加靈活的變化性。
上游原料供應(yīng)商會(huì)根據(jù)原料行情的變化進(jìn)行存貨等商業(yè)行為，使得溶劑生產(chǎn)商在成本控制和利潤(rùn)收益等環(huán)節(jié)上處于劣勢(shì)地位。
第四，涂料溶劑競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，較成規(guī)模的國(guó)內(nèi)溶劑企業(yè)都有穩(wěn)定的出口業(yè)務(wù)，而從國(guó)外供應(yīng)商的角度來(lái)看，海外溶劑的中國(guó)進(jìn)口業(yè)務(wù)也非常普遍。這也呈現(xiàn)出國(guó)內(nèi)外企業(yè)在出口、進(jìn)口兩大領(lǐng)域都有競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)格局。對(duì)于國(guó)內(nèi)涂料溶劑供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，企業(yè)發(fā)展是要放在全球經(jīng)濟(jì)背景下成策思考的大問(wèn)題。國(guó)內(nèi)企業(yè)方面，以江蘇華倫、德納天音、江蘇瑞佳、深圳飛揚(yáng)等為代表的國(guó)內(nèi)民族企業(yè)占據(jù)了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品份額的75%左右，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品供貨及時(shí)、穩(wěn)定，價(jià)格透明的優(yōu)勢(shì)，也使得民族溶劑供應(yīng)商在采購(gòu)市場(chǎng)中具有重要的市場(chǎng)份額。除此之外的海外供應(yīng)商中，陶氏化學(xué)、伊士曼、LG化學(xué)等供應(yīng)商則以大規(guī)模的產(chǎn)量和成本優(yōu)勢(shì)，與國(guó)內(nèi)企業(yè)分庭抗禮。
楊旭中總工還介紹，丙二醇醚酯類溶劑在2010年還有具有發(fā)展?jié)撃艿模A(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)潛能應(yīng)該在3-5萬(wàn)噸的區(qū)間內(nèi)。比如瑞佳化學(xué)的丙二醇甲醚醋酸酯，在08年金融危機(jī)之前，在液晶電視和電子電路中有廣泛的應(yīng)用，但隨著電子領(lǐng)域的產(chǎn)品更新和市場(chǎng)份額逐漸穩(wěn)定，未來(lái)該類產(chǎn)品的發(fā)展應(yīng)該還會(huì)在涂料、油墨和包裝領(lǐng)域中。瑞佳2010年還會(huì)加大對(duì)醋酸酯類溶劑的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)力度。以醋酸正丙酯為例，公司目前產(chǎn)能為2萬(wàn)噸，今年將有望擴(kuò)大產(chǎn)能達(dá)到5萬(wàn)噸。
二元醇醚溶劑作為德納天音控股有限公司的拳頭產(chǎn)品，宋洪強(qiáng)總經(jīng)理對(duì)二元醇醚溶劑也有自己的見(jiàn)解。隨著2010年中國(guó)經(jīng)濟(jì)的逆勢(shì)崛起，以及涂料行業(yè)的強(qiáng)勢(shì)推進(jìn)，二元醇醚溶劑市場(chǎng)會(huì)在2009年基礎(chǔ)之上進(jìn)一步增長(zhǎng)。尤其是環(huán)保型溶劑丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸正丙酯的增長(zhǎng)更為明顯。2010年天音化工在繼續(xù)做好原有產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售的同時(shí)，將進(jìn)一步開(kāi)發(fā)系列新產(chǎn)品，同時(shí)也將進(jìn)一步向上游發(fā)展。宋總在談到天音化工2010年發(fā)展規(guī)劃時(shí)，明確提出公司將新增3萬(wàn)噸的CS12和2萬(wàn)噸的TXIB，目前該項(xiàng)目設(shè)在濱海廠區(qū)，預(yù)計(jì)2010下半年投產(chǎn);另一方面6萬(wàn)噸的環(huán)氧乙烷項(xiàng)目將繼續(xù)按計(jì)劃進(jìn)行，預(yù)計(jì)2011年二季度投產(chǎn)，該項(xiàng)目投產(chǎn)將大大增加公司現(xiàn)有的6萬(wàn)噸乙二醇丁醚項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。 |
