中國防腐塗料行業專利申請分析:石墨烯防腐塗料前景廣闊

發布時間:2020年04月23日 作者: 瀏覽:1514 字號:

一、防腐塗料行業概況

中國擁有巨大的防腐塗料市場,其中海洋重防腐塗料需求年均增速超過20%,但與國外相比,中國塗料產品長期處在落後、模仿和跟蹤發展的地位,其中國內超過八成的重防腐塗料市場被國外塗料巨頭壟斷。

從全球防腐塗料申請的技術主題分布來看,石墨烯薄膜防腐塗料的占比較小,僅占到5%,而石墨烯複合防腐塗料的占比則高達95%;其中石墨烯複合防腐塗料中常規防腐塗料的占比為79%,重防腐塗料則占全部的16%。


石墨烯防腐塗料專利中,中國申請占到了全球申請量的93%,其次為美國申請和韓國申請,可見,中國在防腐塗料領域的技術來源中占據了較大的優勢;美國和韓國作為石墨烯領域的傳統強國,在防腐塗料領域也擁有較高的技術產出。


二、中國防腐塗料行業發展現狀分析

產量方麵,據統計,2019年中國防腐塗料產量達到535萬噸,同比增長18.4%。


從各省市產量分布來看,據統計,2018年中國防腐塗料產量最高的省市為廣東省,產量為101.3萬噸,排第二的是上海市,產量為51.41萬噸,其次是江蘇省,產量為49.35萬噸。


銷售收入方麵,據統計,2019年中國防腐塗料銷售收入為1012億元,同比增長18.1%。


從全國防腐塗料銷售收入TOP10省市來看,排第一的是廣東省,銷售收入占比23.15%,排第二的是江蘇省,銷售收入占比18.67%,其次是上海市,銷售收入占比10.26%。


與石墨烯複合防腐塗料的總申請量相比,石墨烯薄膜防腐塗料的總申請量要少很多。主要是因為CVD工藝對設備的要求很高,製備石墨烯防腐塗層的成本也很高,從而限製了其實際的廣泛應用。但石墨烯薄膜防腐塗料的申請量仍保持著相對穩定的增長態勢,在2016年的申請量達到15項。


資料來源:公開資料整理

石墨烯常規防腐塗料的申請量保持著快速增長的態勢,在2017年達到282項,表明石墨烯常規防腐塗料的技術發展處於快速增長期。


三、中國防腐塗料行業競爭格局分析

在石墨烯防腐塗料領域,中國申請人的申請量優勢非常明顯,全球主要申請人除了韓國的浦項製鐵公司以外,均來自中國,申請量較多的中國申請人主要有常州大學、天長市巨龍車船塗料有限公司、中國科學院寧波材料技術與工程研究所、成都新柯力化工科技有限公司、國家電網、成都納碩科技有限公司、無錫明盛紡織機械有限公司、上海理工大學、天津美士邦塗料化工有限公司、英德科迪顏料技術有限公司和廣東科迪新材料科技有限公司等;主要申請人中,企業為9家,高校和科研院所為3家。對重點申請人的申請量年代分布可以看出,常州大學、中國科學院寧波材料技術與工程研究所、成都新柯力化工科技有限公司、國家電網、成都納碩科技有限公司、浦項製鐵公司、上海理工大學保持著較好的研發持續性。


石墨烯富鋅重防腐塗料是利用石墨烯良好的導電性和片狀搭接特性,將改性石墨烯添加到防腐塗料體係,與鋅粉形成良好的導電網絡,從而突破性地實現了在低鋅的條件下仍然具有優異的陰極保護作用和防腐性能。較傳統防腐塗料相比,石墨烯與塗料的結合使得鋅粉用量隻有傳統防腐塗料的1/3,施工時的鋅蒸汽汙染大大減輕,同時石墨烯重防腐塗料是防腐塗料領域已知的最薄的一種,滿足了塗裝材料輕量化的要求,因此底漆的申請量最高。以下為石墨烯重防腐塗料的典型專利:


在石墨烯常規防腐塗料中,石墨烯環氧樹脂防腐塗料是申請量最多的類型。環氧樹脂具有優異的機械性能,對基材的粘附性、耐腐蝕性、熱穩定性好,且成本低,可以與不同的固化劑形成不同的塗料配方,這些優點使得環氧塗料成為石墨烯防腐塗料中最常用的品種;另外丙烯酸樹脂防腐塗料和聚氨酯防腐塗料也是申請量較高的2個分支。其他類型防腐塗料的申請量則相對較少。以下為石墨烯常規防腐塗料領域的典型專利:


四、中國防腐塗料行業發展趨勢分析

1、無公害高性能的防鏽顏填料的應用

近幾年來,中國已逐步淘汰了含Hg、Cr、Pb等重金屬化合物的防鏽漆,推廣無毒的磷酸鋅、磷酸鋁等防鏽顏料。如目前中國有80%以上的重防腐塗料生產廠家能生產高固體份的環氧磷酸鋅塗料。既能作底漆、中層漆,也可以作室內鋼結構麵漆,用途十分廣泛。

2、環保型塗料樹脂的改性與替代

在20世紀90年代氯化橡膠是鋼結構的主要麵漆,占有60%以上的份額。氯化橡膠塗層耐水、耐大氣老化、防腐蝕性能好,而且單組分施工,綜合性能優異。但由於在生產氯化橡膠的過程中,使用的CCL4會破壞大氣臭氧層,國內塗料廠家開始減少了氯化橡膠漆的生產。又因環氧瀝青底漆含有苯丙笓致癌物質,在鋼管樁、埋地管道上也逐步減少了應用數量,替代的是3PE環氧粉末塗料和聚脲彈性體,它們均是環保型產品。

3、提高固體份含量是重防腐塗料的工作重點

中國的塗料、塗裝行業是全國第二大VOC排放源。2009年全國850萬噸塗料中,溶劑型塗料占60%以上,每年直接排放大氣的有機溶劑約130萬噸以上,不僅汙染環境,而且浪費大量資源。VOC較高的普通塗料約占一半左右的份額。提高重防腐塗料的固體份含量,減少VOC是重防腐塗料的主攻方向。

4、重防腐塗料的水性化

近幾年來,塗料行業掀起了一股水性化熱。重防腐塗料也不例外,有關各種高性能水性重防腐塗料研製成功的報導層出不群。


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