UV固化涂料:高端领域持续看好!

2022-07-07 09:10:24 admin 22
一、UV固化涂料定义及成分

即紫外线光固化油漆,也称光引发涂料、光固化涂料。UV固化涂料可以通过机器设备自动辊涂、淋涂到物体表面,在紫外光的照射下促使引发剂分解,产生自由基,引发树酯反应,瞬间固化成膜。


UV固化涂料一般由UV固化树脂(主体树脂)、光引发剂(光敏剂)、颜填料和助剂组成。


UV固化涂料主要成分说明

成分名称成分特征及效用说明
UV固化树脂UV固化树脂种类很多。UV固化树脂一般为不饱和聚酯、乙烯基醚树脂、不饱和聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和环氧树脂等。
光引发剂在UV固化粉末涂料体系中,光引发剂的熔点应低于固体化合物的工作温度,当基料熔融时,光引发剂不挥发、不变黄,在熔融温度下是稳定的,不产生热引发的化学反应。UV固化粉末涂料可采用的光引发剂有自由基光引发剂和阳离子光引发剂。
固化剂固化剂对高聚物的聚集状态起决定性作用,而且对粉末涂料的贮存期、成膜条件等起着至关重要的作用。固化剂类型决定于作为基体树脂所带有的活性基团,一般为羟基类、羧基类、环氧基类和带有CC不饱和双键类。
颜填料许多颜料(如炭黑、氧化铁黄等)会吸收或散射UV辐射,在一定程度上阻止UV固化。常用的有金红石型二氧化钛、锐钛型二氧化钛等。
助剂UV固化粉末涂料中,可加入流平剂解决涂料因流平差而产生的涂膜表面缺陷;加入UV吸收剂和位阻胺光稳定剂(HALS),UV吸收剂(如羟苯基-S-三嗪类)能滤除阳光中导致聚合物初始光降解的有害UV辐射,也有助于保持涂层较深处的颜色和附着力。



二、UV固化涂料行业基本特征


根据网络发布的《中国UV固化涂料行业发展深度研究与投资前景分析报告(2022-2029年)》显示,涂料作为一种用于涂装在物体表面形成涂膜的材料,起到保护、装饰或特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等),下游应用领域广泛,行业需求稳定。根据世界油漆与涂料工业协会(WPCIA)数据,全球涂料市场销售额由2015年的1273亿美元增至2020年的1676亿美元,年复合增长率达5.7%。

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根据《涂料产品分类和命名》(GB/T27052003)的分类方法,涂料可分为建筑涂料、工业涂料、通用涂料及辅助材料三大类。其中工业涂料广泛应用于航空航天、船舶、汽车、电子、轻工等各个领域,为行业复杂程度最高、用途范围最广、技术难度最大、应用领域最全的涂料门类。


而UV固化涂料属于新型功能工业涂料的一种。与其他涂料板块相比,新型功能涂层材料主要行业特点是准入难度大、技术门槛高、市场集中度低,具备显著的行业门槛和客户粘性。


UV固化涂料主要优点



硬度高,透明度UV漆漆膜是立体状结构,硬度大,耐磨性好,透明度好,因此诞生于UV涂装生产线的产品耐刮碰、耐摩擦,经得起时间的考验。
品质稳定UV涂料上的机械化设备克服了人工操作中的人为因素,使产品色差较小,质量稳定。
效率高,涂装成本低正常是常规涂装成本的一半,是常规涂装效率的数十倍
环保度高UV涂料不含任何挥发物质,产品绿色、健康、环保。在涂装过程中,将板材中的有害物质分解,并通过紫外线光固化机烘干处理,产品更健康环保,


UV固化涂料领域是高分子化学、有机化学、无机化学、胶体化学、表面化学与表面物理、流变学、材料力学、光学和颜色学等多学科结合的综合应用技术领域,细分涂层材料产品种类繁多,且不同细分涂层材料产品的基础原理、材料性能、生产工艺、应用条件区别较大。


在生产上,UV固化涂料也存在装生产线时各类设备投入大,客源少时,机器同样需要运行的缺点,造成较高的生产成本。因此,连续化的生产才能体现其效率及成本的控制,要有足够量的货源,才能满足其生产所需。


目前我国涂料总市场规模已超3000亿元,在全球涂料市场占据重要地位。根据2021年3月发布的《中国涂料行业“十四五”规划》,“十三五”期间,我国涂料年产量增长0.43倍,平均年增长率7.44%,截止2020年,涂料年产量2,459.1万吨。


UV固化涂层材料因其具有独特的“5E”(即环境友好、高效、节能、适应性好、经济)特点,成为国家产业政策重点支持的新型功能涂层材料之一,传统溶剂型涂料的重要替代产品,市场渗透率将会持续提高。


三、UV固化涂料应用趋势分析

同时,UV固化涂料的发展与下游应用领域的发展具有较强相关性。由于其环保、高效、节能、适应性广等优良特性,UV固化涂料被广泛应用木器涂装、塑料制品涂装、装饰建材涂装、电器/电子涂装等多种行业。而近年来,UV固化涂层材料在高端消费电子领域和乘用汽车领域均取得较快发展。


高端消费类电子和乘用汽车等高端消费品领域具有产品类型多样、应用领域可扩展性强的特点,应用领域包括手机及相关配件、笔记本电脑及相关配件、可穿戴设备、智能家电、乘用汽车等。


部分新型高端UV固化涂料特征及应用

行业领域产品品类产品特性产品应用
消费电子涂料高性能消费电子专用UV固化PVD涂料不仅具有UV光固化涂料的优良特性,而且兼有绝佳的抗指纹、耐钢丝绒、疏水特点消费电子专用

抗指纹纳米保护涂料可以有效避免操作中手机屏幕或者后盖手指纹应用于与人体直接接触的玻璃、金属、陶瓷表面的抗指纹处理

高流平抗污镜面涂料具备高流平透亮镜面质感及抗污效果,增强用户体验感观应用于复合板材、高强度注塑PC表面的抗污镜面处理
汽车零部件涂料特殊基材PVD涂料耐220℃高温、抗氧化、防腐蚀应用于汽车的前大灯与后尾灯

有机硅高硬质高耐候涂料PC表面硬化处理应用于汽车的PC表面硬化处理
化妆品包装盒涂料UV固化PVD涂料对化妆品包装盒起到保护作用应用于化妆品包装盒
塑胶UV涂料PVC塑胶地板高耐磨涂料对PVC塑胶地板起到保护作用应用于PVC塑胶地板


1、高端电子消费领域

目前,溶剂型涂层材料仍然为高端消费类电子领域的主流应用涂料,但其在使用过程中挥发性有机物排放量较高,对环境和人身健康危害较大,替代需求较高。2021年3月24日,《中国涂料行业“十四五”规划》中提出,到2025年环境友好的涂料品种占涂料总产量的70%的目标。2022年1月24日,国务院印发的《“十四五”节能减排综合工作方案》中指示,要推动使用低挥发性有机物含量的涂料,到2025年溶剂型工业涂料使用比例降低20%。


密集出台的环保政策,意味着在消费电子领域中,UV固化涂料的渗透率将进一步提高。


此外,近年来智能手机、笔记本电脑、可穿戴设备等领域市场保持平稳趋势,各品牌竞争日益激烈,产品差异化、品质高端化等深化需求日益增多,引领UV固化涂料材料向定制化、高综合性能、系统服务方向快速发展。


随着中国制造业技术水平逐步提高,加之国内有利的原材料资源和劳动力成本,高端消费类电子产业各级生产制造重心逐步向国内转移。并且受众多不可控因素影响,国内优秀品牌企业供应链国产化趋势日益明显, 为国内UV固化涂料发展提供有利条件和有力保障。


2、乘用汽车领域

在乘用汽车领域,2017年12月中国汽车技术研究中心提出了汽车涂装车间VOCs排放目标,推广环保涂料应用、推动粉末涂料在商用车领域的应用,替代传统溶剂型涂料的要求。


UV固化的PVD涂层材料因具有性能好、外观装饰效果佳、无重金属/水污染等优势,开始对主流的水电镀工艺实现逐步替代。


近年来,基于消费者需求变化,高端消费品领域客户对新型功能涂层材料制造企业提供的服务需求由单一涂层材料性能逐步扩展至色彩或装饰、基材、工艺、涂层材料的防护性和功能性等多维度系统解决方案,促使以工业设计为核心的设计理念不断发展。


汽车领域UV固化涂料对溶型涂料可替代性优势对比


溶型涂料劣势UV固化涂料优势
工艺水电镀工艺普遍存在高环境污染问题UV固化的PVD涂层材料具有性能好、外观装饰效果佳、无重金属/水污染等优势
品质主流PU涂层材料产品(热固化)普遍存在抗划伤性差、耐化学品差、易返粘等问题UV涂层材料具有表面硬度高、触感可调节等优势
环保溶剂型涂层材料在使用过程中挥发性有机物排放量较高,对环境和人身健康危害较大UV固化涂料具有低挥发性、低排放量特性


近年来在国家环保与安全政策日趋严格,上游原材料价格大幅波动,人力、运营成本刚性上涨等多重因素影响下,预计UV固化涂料行业集中度将进一步提高。


来源:涂料市场

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