水性涂料：中國(guó)汽車工業(yè)中的市場(chǎng)應(yīng)用分析

    【全球涂料網(wǎng)資訊中心】溶劑型汽車涂料中由于含有溶劑，在生產(chǎn)過程中會(huì)釋放出大量的 VOC ，造成環(huán)境污染，對(duì)人們的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，20 世紀(jì) 60 年代初期，美國(guó)在全球率先成功開發(fā)了水性涂料，極大地減輕了汽車工業(yè)對(duì)環(huán)境的危害。此后，汽車車身采用電泳涂裝在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中得以逐漸推廣。我國(guó)在 20 世紀(jì) 80 年代初期研制成功水性丙烯酸清漆，用于汽車硅鋼片表面的防腐防銹；90 年代開發(fā)出雙組分環(huán)氧類和無(wú)機(jī)富鋅類防銹底漆。但水性面漆的應(yīng)用因受當(dāng)時(shí)施工條件的限制，進(jìn)展頗為緩慢。雖然我國(guó)在 20 世紀(jì) 90 年代已在汽車車身成功采用水性底色漆和水性中涂漆，且在近年來開發(fā)出水性雙組分丙烯酸聚氨酯防銹底漆、中涂漆及高光澤面漆等，但相對(duì)于歐美及日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家而言，存在的差距仍然相當(dāng)明顯。 

    水性涂料屬于環(huán)保型涂料，是用水作溶劑或分散介質(zhì)的涂料 ，其以安全、簡(jiǎn)便 、環(huán)保 、節(jié)能四大特征，受到不少涂料生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者的青睞。美、德、日等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了水性涂料取代傳統(tǒng)溶劑型涂料的更新?lián)Q代過程 。

    1,我國(guó)水性涂料的生產(chǎn)現(xiàn)狀。

    2010 年，我國(guó)涂料的總產(chǎn)量為 966.6 萬(wàn)t ，其中水性涂料產(chǎn)量約為 416 萬(wàn) t 。我國(guó)水性涂料已在涂料發(fā)展大趨勢(shì)地帶動(dòng)下得到了快速的發(fā)展。近年來，受國(guó)際原油價(jià)格大幅上漲的影響，溶劑型涂料所需的溶劑價(jià)格一路走高，給企業(yè)帶來了巨大的成本壓力，同時(shí)隨著涂料產(chǎn)業(yè)環(huán)保呼聲的日益高漲，促使眾多的涂料企業(yè)走上了水性化之路。這種生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型對(duì)于我國(guó)水性涂料行業(yè)的發(fā)展，無(wú)疑起到了推波助瀾的作用。

    目前，水性涂料在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求量愈來愈大，已成為汽車以及建筑、家具等行業(yè)不可或缺的輔助材料。此外隨著我國(guó)涂料產(chǎn)業(yè)的日益壯大，水性涂料市場(chǎng)勢(shì)必會(huì)受涂料價(jià)格的整體上揚(yáng)趨勢(shì)而被帶動(dòng)。未來 5 年，水性涂料在我國(guó)市場(chǎng)的占有率可望達(dá)到 60%。

  
     汽車涂料是發(fā)展最快的涂料品種，用量?jī)H次于建筑涂料而位居第二，它也是當(dāng)今性能要求最高的涂料品種。因此，汽車涂裝材料包括水性涂料往往標(biāo)志著當(dāng)代涂料工業(yè)的最高水平和發(fā)展方向。 

    2，汽車涂料水性化的動(dòng)因。
 
    隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相繼制訂了保護(hù)環(huán)境的法規(guī)，竭力限制 VOC 在大氣中的排放。2002 年 6 月，我國(guó)出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，并于次年 1月1日起實(shí)施；2006 年 8月，國(guó)家環(huán)保局發(fā)布了 HJ/T293—2006《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)汽車制造業(yè)（涂裝）標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定了汽車涂裝中的有機(jī)廢氣產(chǎn)生量排放指標(biāo)，并于當(dāng)年12月1日起付諸實(shí)施。后者按不同涂裝層數(shù)，制定了 VOC 的排放量指標(biāo)：一級(jí)，國(guó)際清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平（30 ~ 60 g/m ）；二級(jí)，國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平（50 ~ 80g/m ）；三級(jí)，國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平（70 ~ 100  g/m ）。當(dāng)前，發(fā)達(dá)國(guó)家轎車車身制造新生產(chǎn)線 VOC 排放量的限值為：歐洲標(biāo)準(zhǔn)不高于 45 g/m ，美國(guó)和德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)不高于 35 g/m2 [7] 。   

    在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)中，車輛噴漆較普遍使用的都是傳統(tǒng)的溶劑型涂料，其中含有較多的有機(jī)溶劑，這些有機(jī)溶劑揮發(fā)到空氣中，容易對(duì)空氣造成污染。而相比傳統(tǒng)的溶劑型涂料，水性涂料是一種新型高端的環(huán)保涂料。據(jù)了解，使用水性涂料涂裝汽車 VOC 排放會(huì)大幅下降，約可減少 60%[8] 。近年來，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展以及消費(fèi)者購(gòu)買力的不斷增強(qiáng)，加之現(xiàn)有人均汽車保有量總體尚偏低，促進(jìn)了我國(guó)汽車工業(yè)的快速擴(kuò)張，同時(shí)也為全國(guó)各地的汽車涂料市場(chǎng)創(chuàng)造了空前的發(fā)展機(jī)遇。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)汽車的產(chǎn)銷量已分別從 2001 年的 233.4 萬(wàn)輛和236.4 萬(wàn)輛增長(zhǎng)到 2011 年的1841.89 萬(wàn)輛和 1850.51 萬(wàn)輛，增幅非常明顯，刷新了全球歷史紀(jì)錄。 

    汽車涂料的水性化是由底到面逐步發(fā)展的，首先是底漆的水性化，接著是中涂的水性化，最后是整車面漆逐步實(shí)現(xiàn)水性化 ，可見水性涂料的使用量相當(dāng)大。目前，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已基本實(shí)現(xiàn)了汽車底漆和中涂漆的水性化應(yīng)用，且在技術(shù)方面已相當(dāng)成熟 。因此，我國(guó)汽車涂料水性化在接軌國(guó)際市場(chǎng)的過程中，其市場(chǎng)前景將會(huì)十分廣闊。

    3，汽車涂料的市場(chǎng)需求。 

    自2000 年迄今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)以年均 9.8%的增長(zhǎng)速度，在國(guó)際上遙遙領(lǐng)先。汽車工業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一得以迅猛發(fā)展，汽車產(chǎn)銷量快速提升。2010 年，我國(guó)涂料總產(chǎn)量達(dá)到 966.6 萬(wàn) t，同年我國(guó)的汽車保有量已超過 8500 萬(wàn)輛。其中車用涂料產(chǎn)量達(dá) 88.2 萬(wàn) t，同比增長(zhǎng) 31%。2010 年，僅汽車原廠涂料使用量就超過 50 萬(wàn) t。

    由此可見，汽車涂料在國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)中發(fā)揮著越來越重要的作用，與此同時(shí)也給環(huán)境保護(hù)帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，如何選擇對(duì)環(huán)境影響盡可能小的汽車涂料，已成為汽車生產(chǎn)工業(yè)必須面對(duì)的問題。由于水性涂料可大大降低 VOC 的排放，且水性涂料在國(guó)內(nèi)的潛在需求十分巨大，因此擴(kuò)大汽車涂料的水性化應(yīng)用范圍和提高水性涂料技術(shù)水平已經(jīng)成為汽車工業(yè)涂料發(fā)展的重要方向。

    4，水性涂料的發(fā)展前景。
 
    隨著全球工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和世界人口的遞增 ，二氧化碳在大氣中的排放日益增多，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類的健康和生存 。當(dāng)今人類已經(jīng)清醒地意識(shí)到，我們正在并且繼續(xù)破壞著自己惟一的家園。例如，全球?yàn)?zāi)難性候的屢屢出現(xiàn)，一次次地為地球的安全敲響了警鐘，而發(fā)展  “低碳經(jīng)濟(jì)”已成為人類當(dāng)前及今后的必然選擇 。隨著汽車大量進(jìn)入市場(chǎng)以及人們對(duì)低碳環(huán)保觀念理解的不斷加深，必將會(huì)極大地推進(jìn)水性涂料在汽車工業(yè)中的運(yùn)用。

    目前，歐洲的汽車水性中涂主要為水性聚酯氨基樹脂型和封閉型異氰酸酯聚氨酯型，其生產(chǎn)工藝相當(dāng)成熟。日本汽車中涂涂料的水性化開發(fā)也極其迅速，如關(guān)西涂料公司研制的水性聚酯氨基中涂漆，其施工黏度下的固體含量已達(dá) 61% ，VOC 含量?jī)H為12%，達(dá)到可與溶劑型中涂涂料相媲美的優(yōu)異性能 。在汽車漆VOC的排放量中，面漆可高達(dá) 60％ ，是汽車漆中主要的污染源。因此，汽車面漆水性化的應(yīng)用在整個(gè)汽車涂料水性化過程中意義十分重大。

    美國(guó)通用汽車（GM）子公司———德國(guó)歐寶（Adam Opel）是第 1 家涂裝工藝全部實(shí)現(xiàn)水性化的公司，以獨(dú)創(chuàng)的水性罩光漆技術(shù)使VOC含量由55%降到了12%；Akzo Nobel 公司近來也開發(fā)出符合最新排放標(biāo)準(zhǔn)的 Lesonalhs 420 彩色汽車面涂水性涂料 ，它不僅繼承了 Lesonal 2k 系列的優(yōu)點(diǎn)，而且采用最新分散技術(shù)和高固含量技術(shù)；Solutia公司最近也研制成功了3種新型添加劑，從而充實(shí)了用于汽車面漆涂裝的Additol系列產(chǎn)品。

    汽車水性涂料在我國(guó)歷經(jīng)了二十余年的發(fā)展之后，正向著最具前景的水性化涂料方向邁進(jìn)。有關(guān)資顯示，如果車身涂裝全部實(shí)現(xiàn)水性化 ，則VOC的排放量可降至27 g/m ，將完全符合最嚴(yán)格的環(huán)保要求，可見汽車水性涂料的環(huán)保優(yōu)勢(shì)極為明顯，與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比具有很多不可替代的優(yōu)勢(shì)。雖然水性涂料成本較溶劑型涂料要高，但水性涂料仍備受汽車工業(yè)的推崇。

    5，結(jié)語(yǔ)。                          

    在我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展的五十多年歷史中，伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和汽車涂層質(zhì)量要求的提升，汽車涂料已實(shí)現(xiàn)了 4 次大的更新?lián)Q代。但是目前我國(guó)汽車水性涂料在汽車涂裝生產(chǎn)線的使用率仍然不高，而就整體國(guó)際水平來看，汽車水性涂料在技術(shù)方面已非常成熟，汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車涂裝領(lǐng)域已占據(jù)了溶劑型涂料市場(chǎng)的制高點(diǎn)。作為全球汽車產(chǎn)銷的第一大國(guó)，我國(guó)加快汽車水性涂料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的健全勢(shì)在必行，這是推動(dòng)涂料水性化的一個(gè)關(guān)鍵步驟，隨著全社會(huì)對(duì)低碳環(huán)保理念的不斷樹立和推進(jìn)，汽車水性涂料在我國(guó)的發(fā)展將成為必然趨勢(shì)。

（來源：全球涂料網(wǎng) / 文章作者：唐奕揚(yáng)；陳虹；陳紹峰；唐建勛；作者機(jī)構(gòu)：浙江交通技師學(xué)院； 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院；）

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