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钛白粉研发趋势和方向
发布时间:2018-3-23   来源:   发布人:155   点击次数:155
钛白粉-上海昊岑化工有限公司

    二氧化钛(TiO2)俗称钛白粉,钛白粉商品分两大类:一类是金红石型钛白粉,它耐光性强,适用于生产室外涂料和制品;另一类是锐钛型钛白粉,耐光性比金红石型稍差,主要用于生产室内涂料及制品。钛白粉具有高折光指数,良好的化学稳定性、耐候性、白度、高消色力和遮盖力,且无毒无害,对人体无刺激作用,它以其优良的性能广泛用于涂料、造纸、塑料、油墨等领域,被称为“白色颜料之王”。
    在我国钛白生产中,由于工艺技术、设备等相对比较落后,钛白粉的性能没有得到充分利用。无论是晶型、粒子形貌、平均粒径及粒度分布等内在质量,还是光散射能力、遮盖力、光泽、消色力、白度、分散性、吸油量、耐候性等光学性能和应用性能与世界知名品牌产品相比,差距甚远。
    从世界各钛白公司生产的钛白牌号发展历程通常经历两个阶段:(1)由通用型产品向专用型产品发展阶段。由最初的十几个牌号发展到几百个牌号,例如世界上曾经多达600个左右,其中仅供涂料工业用的钛白颜料就有300多个(锐钛型80多个,金红石型近300个)。但是由于产品牌号专用型产品深度细化,致使产品之间差异化很小,使生产商和下游用户库存量增大。(2)由专用型产品向多功能型产品发展阶段。由于钛白粉专用型产品牌号过多,下游客户为了降低库存量,这样致使一大部分专用型产品牌号名存实亡。钛白粉生产商为了满足客户需求,并降低自己库存,大力开发多功能型新产品逐步替代专用型产品。
    目前,我国钛白生产厂家很多,但产能普遍偏小;生产方法主要是以硫酸法为主,氯化法产能比例很小;品种牌号绝大多数以通用型为主,个别有实力企业陆续推出专用型产品;金红石型产品的产量虽在逐年提高,但占高档应用领域的钛白粉总量的比例还是不高。中低档钛白比例太大;部分企业只生产未进行表面处理金红石粗品。于是,就走入了这样一个怪圈,据有关数据统计2010年出口低档钛白26.6万t,进口高档钛白却高达26.9万t,2011年起,中国已成为钛白粉净出口国,2012年的出口量达到38.5万t。
一、钛白粉的研发趋势和方向
1.1 涂料领域钛白粉的研发方向
    涂料行业是钛白粉的最重要的应用领域,大约有60%钛白粉应用到涂料领域。近几年,随着房地产的升温,人们对居住环境和工作环境的要求不断提高,促进了涂料行业的快速发展。2012年中国涂料总产量达到1272万t,比2011年增长11.8%,再次刷新国内的涂料产量记录,再次创造的新记录奠定了中国是世界涂料生产第一大国的地位。
    近年来,国外知名跨国的涂料大公司纷纷在国内设厂,这也是近年中国涂料产量占有世界涂料生产第一大国的地位的主要原因。随着钛白粉价格的不断攀升,国外知名跨国的涂料大公司受于生产成本的压力,纷纷寻找降低生产成本方法和途径。目前,立邦涂料有限公司、阿克苏·诺贝尔公司、PPG公司等在国内设厂的跨国大公司都部分或绝大部分使用国内生产的钛白粉。但国内产品在涂料领域还很少有专用型产品,而通用型产品存在与国外同类产品在耐候性、分散性、白度、光泽和遮盖力等方面均存在差距。
    为了提高国内钛白粉产品在中高档领域的占有率,就必须加大研发涂料专用型产品力度和进度。参照世界上最大的六个钛白粉生产企业的产品牌号定位,我国开发涂料专用型产品可以从以下几个方向入手:
    (1)平光乳胶漆专用型产品。该类产品主要特点是干遮盖力高、耐候性强。国外公司同类产品牌号有杜邦R-931、特诺的CR-813、康诺斯2044、石原R-780、R-780-2等。
    (2)汽车漆专用型产品。该类产品具有的主要特点有耐候性、分散性优异,白度、光泽和遮盖力高等。国外公司同类产品牌号有杜邦R-706、科斯特RCL-595、特诺的TR-92、康诺斯2310等。
    (3)高耐候型产品。该类产品具有优异的耐候性和抗粉化性能。该类产品主要应用于汽车漆、船舶漆、卷材涂料等有高耐候要求的领域。国外公司同类产品牌号有杜邦R-960、科斯特RCL-696、特诺的CR-880、康诺斯2360等。
    (4)高遮盖力型产品。该类产品具有优异的遮盖力、分散性和光泽等特点。主要适用于内墙涂料、工业涂料、家电涂料及家具漆等。国外公司同类产品牌号有杜邦R-900、科斯特RCL-568、特诺的CR-800、克朗诺斯2300等。
1.2 塑料领域钛白粉的研发方向
    塑料行业是钛白粉的第二大应用领域,在全球范围内,塑料工业消耗钛白粉总量的20%。塑料行业钛白粉的主要消耗领域是U-PVC、ABS、PP、PE和PS等聚烯烃领域,而硬质聚氯乙烯塑料(U-PVC)领域占塑料领域钛白粉使用量的40%以上,中国的年需求量在约30万吨。按照钛白粉在塑料领域的应用特点主要可分为塑料色母粒和塑料型材两个领域。目前在该领域中国产钛白产品在耐候性、亮度、白度、加工性能等综合指标上还不能完全达到国外同类产品水平,无法满足高档塑料领域使用的要求。
    为了提高国内钛白粉产品在中高档领域的占有率,就必须加大研发塑料专用型产品力度和进度。参照世界上最大的六个钛白粉生产企业的产品牌号定位,我国开发塑料专用型产品可以从以下几个方向入手:
   (1)色母粒专用型产品。该类产品主要具有蓝色色调,遮盖力、光泽高,加工性能优异等特点,可以应用于PP、PE、ABS和PS等各类色母粒产品。国外公司同类产品牌号有杜邦R-104、科斯特RCL-69、特诺CR-840、CR-834、康诺斯2211等。
   (2)塑料型材专用型产品。该类产品主要具有中性色调,亮度、着色力高,耐候性、加工性能优异等特点,应用于PVC异型材、管材和板材等领域。国外公司同类产品牌号有杜邦R-105、科斯特RCL-696、特诺435、康诺斯2220、2222等。
1.3 造纸领域钛白粉的研发方向
    造纸行业是钛白粉的第三大应用领域,全球计,消耗钛白粉总量约为8%~12%。钛白粉主要应用于装饰纸、圣经纸和纸币等领域。圣经纸要求纸张有很好的不透明度,一般使用锐钛型钛白;造币纸也要求很好的不透明度,主要也使用锐钛型。在国内,装饰纸使用的钛白量远远高于其它两个品种,这种形势是由我国的消费水平决定的。
    近几年,随着房地产业的不断升温,人们对居住环境和工作环境的要求不断提高,促进了装饰纸市场的火爆,同时也催生出一个新兴的行业—装饰原纸行业,而装饰原纸行业是钛白粉在造纸领域中主要应用产品。装饰原纸又叫钛白纸,是高科技新材料,主要用于人造板贴面。中国已成为世界人造板第一生产大国,第二消费大国,市场前景广阔。据有关统计数
    但目前我国高档装饰纸领域基本采用进口钛白粉,主要由于国内钛白粉在耐光耐候性、亮度、色相、遮盖力等方面指标很难达到要求。因此我国开发造纸专用型产品主要应从装饰纸专用型钛白粉研发方向入手。
    装饰纸专用型金红石型钛白粉产品的应具有耐光性能、分散性优异,白度、遮盖力、留着率高等特点。国内同类产品牌号只有锦州钛业CR-300、龙蟒LR952;国外公司有杜邦R-794、R-796、科斯特RCL-722、特诺820、康诺斯2800等。
1.4 其它研发方向
    钛白粉三个主要消费领域约占钛白粉总量的85%,但其余消费领域有油墨、化纤、橡胶、食品医药、化妆品、纳米钛白、高纯钛白等。虽然上述这几个领域钛白粉的占有率不高,但有些领域对钛白粉的质量要求却非常高,这样致使这类钛白粉的利润空间很大。因此我国也应加大上述几个领域的专用型产品开发力度,以达到尽快替代进口产品的目的。
结论
    钛白粉的消费量已被公认为是衡量一个国家经济发展重要标志之一,也是衡量该国家市场潜力的有力依据,成为拉动内需的产品之一。在发达国家,钛白粉的人均消费量已高达3~4 kg,而我国2011年人均钛白粉消费量为1.18 kg,2012年为1.26 kg,虽然都超过全球平均数(0.7~0.8 kg),但仍有不小的增长空间。钛白粉研发的方向应立足于替代进口、满足客户的不同需求。钛白粉产品的研发主要从钛白粉的无机表面处理和有机表面处理的机理入手,进行深入研究。不但要提高产品实物质量,更重要的是提高产品的应用性能,满足客户对高档钛白产品的需求。“科学技术是第一生产力”,只有企业密切了关注产品质量和客户需求,增加了企业科研投入,不但可以提高企业经济效益,而且对于优化钛白产业结构、推动钛白技术的进步及促进钛白工业的发展具有至关重要的现实意义。
 
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