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高性能和特殊效果颜料的最新进展

涂料世界》编辑 Kerry Pianoforte 采访了一些领先的高性能和特殊效果颜料生产商,其中包括 Shepherd Color 的市场经理 Mark Ryan 和研发经理 Joel Houmes 博士。
参与讨论的还有DCL 销售与营销执行副总裁 Frank Lavieri、Heubach 高性能颜料业务总监 Markus Kleinert 和全球涂料技术营销经理 Alexander Woerndle、Venator 高级技术专家 John Robb 以及 Vibrantz Technologies 全球营销专家--色彩解决方案专家 Eli Andreu。
文章全文如下,也可在《涂料世界》网站上查阅。
CW:2021 年高性能颜料市场的表现如何?
DCL:DCL 去年打破了所有销售记录,包括高性能颜料。一些高性能颜料的需求非常强劲,超出了我们的产能。因此,我们最近宣布了扩产项目,以提高钒酸铋和茚满酮蓝颜料的产能。
海巴赫(克莱恩特):很好,市场已经恢复到 2019 年全球大流行之前的水平。
谢泼德(瑞安):Shepherd Color 的高性能颜料被广泛应用于各类建筑产品、电子产品和其他紧俏产品。市场对我们颜料的需求一直很强劲,而且几乎没有减弱的迹象。物流和供应链问题依然明显,但销售依然火爆。目前,我们正在俄亥俄州辛辛那提市的世界级工厂扩大产能。
Venator:在 Venator,2021 年的销售额与上年相比大幅增长,我们继续看到北美和欧洲的强劲需求。我们在二氧化钛和高性能添加剂等所有应用领域的订单都保持强劲。
我们预计这种需求状况将持续到整个 2022 年,我们还预计随着中国 COVID 禁售令的解除,亚洲将出现复苏。然而,我们所有产品的供应仍然紧张,库存大大低于历史季节性标准。
Vibrantz:因此,2021 年期间对 HPP 的需求量非常大,因为全球经济都在回暖,而且 2020 年禁售之后整体库存非常低。所有这些都导致了需求量高于生产量,因为生产中存在很多弊端。这些弊端是由于原材料方面的延迟交付以及 COVID-19 案件在当地的上升导致人们外出生产造成的。
是的,需求量很大,但要应对和满足所有这些需求却非常困难,因此结果非常好,但如果没有这些缺点,结果可能会更好。
CW:市场是否已经从大流行病的影响中复苏,您预计何时能恢复到2019年的数据?
Venator:需求持续强劲,我们的订单也很健康。就数量而言,我们的 ALTIRIS® 系列太阳反射颜料已经超过了 2019 年的销量。此外,随着产量的增加,我们预计 2022 年的销售量将比 2021 年有所增加。然而,这一增长也将受到低库存水平、供应链可靠性和运输可用性的制约。
Vibrantz:2022 年开局非常强劲,表现与 2021 年下半年持平。在此期间,发生了很多事情,比如俄乌战争、中国的重大停产、能源和所有基本原材料的持续上涨。这些事件可能导致经济进一步复苏的延迟。最初,人们对 2022 年的预期是,销售水平将达到 2019 年的最低水平,但如今一切都将取决于上述阻碍复苏的因素将持续多久,以及它们的最终影响是什么。最终的复苏时间可能是 2023 年,甚至更早。
CW:考虑到这类颜料的成本较高,使用它们的主要优势是什么?
DCL:"高性能颜料 "这个词可能有点名不副实。虽然这些颜料在各种涂料和塑料应用中确实具有更高的性能,但这只是它们的部分优点。许多高性能颜料还具有更高的耐久性、更好的不透明度或颜色强度,因此在特定应用中也具有最佳价值。例如,我们做过许多黄色、橙色和红色的配色试验,结果表明 DCL RMXS 钒酸铋无论是在色彩成本方面,还是在被涂物的使用寿命方面,都具有最佳的使用价值。与成本只有其三分之一的颜料相比,DCL RMXS 具有更高的使用价值,因为它同时兼具不透明度、色彩强度和户外耐久性。
Heubach (Kleinert):它们在色度(强度)、透明度/遮盖力和优异的牢度(耐光、耐候和耐溶剂)性能之间取得了很好的平衡;而且由于它们通常是最稳定的有机颜料,因此适用于要求最严格的应用领域,如汽车 OEM 和其他类型的工业涂料。甚至有些色度指数还适用于食品等有严格法规要求的应用领域。
牧羊人(瑞安):牧羊人颜料的无机特性带来了固有的惰性,使其在耐候性、热稳定性和抗大多数降解方面具有优势。当其他颜料失效时,化学家和配方设计师就会去寻找 Shepherd Color 颜料的样品。通过 Dynamix 易于分散产品系列中的各种化学成分,使用这些颜料变得更加容易。这是获得最佳颜料特性的最快、最简单的方法,而无需花费时间和资源研磨颜料。
Venator:当然,我们的高性能颜料能够为涂料带来绚丽的色彩、鲜艳的效果和持久无瑕的表面效果,值得信赖。但它们的作用远不止于此。它们不仅能改善涂料的外观,还能随着时间的推移增强涂料的性能和耐久性。它们还能使工业流程和制造方法更加有效和高效。我们的 ALTIRIS® 太阳反射型系列颜料就是高性能颜料所能带来的附加价值的最好例证。十多年来,我们一直是这一市场的领导者。我们的 ALTIRIS® 颜料可用于外墙涂料产品,帮助减缓太阳对建筑物外部的加热速度,从而使建筑物更持久地保持凉爽。ALTIRIS® 颜料适用于各种色系的亮光和哑光乳液,可显著降低建筑物的表面温度。在炎热的气候条件下,这有助于降低高能耗空调设备的负荷,因为这些设备必须昼夜不停地工作,才能为建筑物和住户提供凉爽的环境。随着能源成本的不断攀升以及世界各国纷纷制定碳净零目标,这些特性变得前所未有的重要,需求也前所未有的旺盛。
Vibrantz:HPP 的价格一直比传统颜料高出很多。随着目前颜料生产成本的不断增加,无论使用哪种等级的颜料,都会进一步倾向于使用 HPP。HPP 的优势,如更好的耐候性(耐候性、耐光性、耐热性......),甚至可以抵消传统等级颜料的成本影响(如能源)。
CW:贵公司最近推出了哪些高性能颜料,它们的主要用途是什么?
DCL:我们最新推出的颜料是 2938 萘酚红 238,它是一种非常透明的蓝色红色颜料,在水墨应用中粘度较低。它主要用于标签印刷,要求标签对所接触食品的渗色程度较低。我们的大量研发工作都是为了在北美和欧洲提高新的生产能力,以缩短向客户提供苯并咪唑酮类、塑料包装用黄色颜料、茚满酮蓝和钒酸铋的时间。
Heubach (Woerndle):"发明 "新的色彩指数已不再是该行业的主要目标。现在的重点是改进产品、降低对环境的影响、提高效率和使用价值。不过,我们最近的一些发展领域是将应用范围扩展到新的行业领域,如 3C 涂料和 3D 打印,特别是我们的 Hostatint A 100-ST 和 Hostafine 系列颜料分散体。我们的最新创新产品 Graphtol Black CLN 着色剂可改善黑色塑料的回收利用,这项工作也让我们忙得不可开交。
谢泼德(Ryan):我们推出了钒酸铋黄 30C133 和红外优化氧化铬绿 30C859,进一步扩展了 Dynamix 易分散颜料产品线。BV 黄色与我们独一无二的 NTP 黄色和 RTZ 橙色相辅相成,可用于高性能黄色色域的覆盖,如外墙粉末涂料和液体涂料。绿色 30C859 是一种深色绿色,具有出色的红外反射率,可用于冷色调。我们的蓝色 20G599 具有我们所见过的蓝色中最高的色度。这也是我们称之为 Max Chroma Blue 的原因。虽然属于新的色彩空间,但它属于 CI 颜料蓝 28(钴蓝),已列入全球化学登记表,可用于卷材和挤出涂料、粉末涂料、汽车涂料和胶衣。
Venator:近年来,我们的产品创新渠道主要集中在生产颜料和助剂,以满足对更耐用、更可持续的涂料的需求。随着对我们的 ALTIRIS、Blanc Fixe 和 REFLECT 系列产品需求的增加,这项工作正在取得成果。ALTIRIS 颜料能够在现有膜厚的基础上,比配方良好的太阳反射涂料增加多达 10 个点的反射率,并通过限制光降解和热降解,提高涂料的整体耐候性和耐久性。我们全面的硫酸钡颜料(Blanc Fixe)产品组合使涂料的不透明度控制变得更加容易。单独使用或与其他颜料一起使用,硫酸钡可帮助涂料生产商提高白色涂料的太阳反射率。我们还提供一系列 REFLECT 品牌的混合金属氧化物颜料,这些颜料通过化学工程最大限度地提高了太阳总反射率,尤其是在红外线区域。REFLECT 颜料可使产品保持凉爽,适用于对热量管理要求较高的应用领域,如汽车内饰和外饰、建筑外墙涂料、乙烯基护墙板和楣板系统以及屋顶涂料和瓦片。
Vibrantz:无论是否采用 HPP 技术,我们都在不断改进颜料等级,使其达到更高的质量标准。通过这样做,我们甚至可以将商品颜料提升到更高的质量水平,以满足一些特殊应用的需求。主要应用领域包括食品包装颜料(油墨、塑料)、涂料和建筑领域的能源管理、塑料回收利用,以及根据客户要求定制的颜色。
CW:未来哪些市场(如汽车、电子等)最具高性能颜料的增长潜力?
DCL:我们看到高性能颜料在所有涂料应用领域的销售都在增长。现在的趋势是,汽车的色度越来越高,因此对我们的喹吖啶酮、过烯和茚满蒽酮蓝色颜料的需求也在增长,但我们也看到,例如工业涂料配方设计师也在使用更多的高性能颜料,以利用它们更好的使用价值。
Heubach(Woerndle):如前所述,电子(3C)型涂料和 3D 打印领域正在开辟许多新市场,而非冲击性打印(即数字打印)和汽车涂料等传统市场最近也出现了增长。我们还预计,随着传统的成本驱动型制造商向更可持续的模式发展,保护性涂料作为一种服务将成为一种趋势,未来普通工业涂料领域也将出现增长。
牧羊人(Ryan):关于 Shepherd Color 生产的颜料,最令人惊讶的可能是我们的行业合作伙伴使用我们颜料的有趣方式。最近在 USTPO 数据库中搜索发现,有数百项专利特别提到了牧羊色颜料的名字。牧羊色颜料可用于激光打标、高光谱视觉增强涂层、用于电子通路的激光直接结构 (LDS) 涂层以及其他用途。所有这些都为不断增长的市场提供了差异化涂料的机会。
Venator:Venator 发现,市场对先进颜料技术的需求明显增加,这些技术可赋予外墙涂料和涂料太阳能反射特性,并有助于建筑物的热量管理。随着实现零碳排放的步伐加快,我们发现全球配方设计师对我们的二氧化钛、硫酸钡和混合金属氧化物颜料提出的问题明显增多。这些配方设计师被要求生产出有助于减缓太阳对住宅和商业地产外部加热速度的产品。因此,我们预计这一领域将继续保持高速增长。
Vibrantz:HPP 增长的驱动力将取决于最终客户、监管机构和不同利益相关者的期望,这将体现在众多应用中。无论是包装(油墨/塑料)还是汽车涂料、粉末/卷材涂料以及许多其他应用,我们都能看到这些应用领域的需求增长。
CW:贵公司的研发实验室正在研究哪些新技术(如智能涂料、纳米技术)?
Heubach (克莱恩特):我们目前通过研发解决的一些课题是不断改善色度与透明度、耐候性与耐光性、涂料流变性与分散性之间的平衡。从开发新的包装技术以减少浪费和碳足迹,到进一步开发生物基颜料,我们一直在研究新的方法,让客户更容易使用我们的产品。
谢泼德(侯麦斯):牧羊人色彩公司一直在探索新的无机颜料,并改进已获得监管部门批准的化学成分,从而为客户创造价值。同时,我们还希望通过所使用的化学成分和生产工艺来提高产品的可持续性。除了我们的颜料所提供的高耐久性色彩之外,我们还致力于增加颜料的功能性,使其能够在高性能涂料中发挥新的特性。
Venator:我们的涂料行业颜料和添加剂专家一直在不断创新--与客户合作开发新产品,为技术先进的涂料配方提供支持。我们正在开发几种新的颜料等级,但目前还不能透露更多细节。
Vibrantz:大多数研发工作的重点是在颜料的颜色之外,赋予其更多或更好的功能。基于近红外反射颜料的能源管理或激光雷达应用就是一个很好的例子。