(潍坊维波斯化工材料有限公司,山东,261100) 一.
前言
所有的工业在二十一世纪都面临着几个共同的巨大挑战:1)随着人类环保意识的增强,世界各国必将颁布愈来愈严格的环保标准和法律,势必给工业界带来巨大的压力和限制。2)由于世界人口的快速增长以及发展中国家特别是中国和印度的高速经济增长,人类对资源、能源的竞争已愈演愈烈,资源和能源成本的大幅度提高也将是工业界所必需面对的残酷现实。3)经济全球化的快速进展已经把工业产品质量和环保指标统一化规范化的问题推到了亟需解决的地步。颜料行业当然也不例外。
由于颜料行业涉及的应用范围非常之广泛:建筑/工业涂/漆料、塑料/橡胶着色、纤维着色、印刷油墨、食品、医药以及高科技电子等工业。它所面临的挑战更加严酷和复杂。各个不同行业对颜料节能的需求也是不同的。再加上颜料出口到世界各国,不统一的各项指标给颜料制造商造成了很复杂的配方限制。目前颜料分子结构的品种局限性及其应用配方的广泛性又给颜料制造商增加了一个难题:如何将相对局限的颜料分子应用到无限的工业和生活领域中去。多种类多功能的颜料助剂是解决这个难题的关键之一。但是,助剂的加入势必带来一个新的问题:助剂-颜料-颜料用品的配伍性。这个问题在发达国家是相对容易解决的,因为大多数国际颜料生产厂同时也是颜料的用户,并且大的颜料生产厂也同时研发配伍的助剂。 中国市场状况恰恰与国际颜料厂家相反:大部分中国颜料厂仅仅生产颜料初品,终端产品诸如涂料、油墨、塑料色母粒等的生产则有专业的涂料厂、油墨厂、塑料厂来独立生产。而助剂的研发和生产依靠进口或者依靠第三者-助剂厂。 这种生产分工的局面在中国颜料产业链中形成了相对的助剂研发-颜料生产-颜料用户的技术脱节,导致了产品配伍性差的局面,从而严重影响了颜料产业的价值创作。由于中国廉价的大量颜料供应全世界,这种不配伍性也对出口不利。 我认为颜料助剂研发生产厂在解决这个问题上有不可推卸的责任, 助剂厂在研发新助剂时应该纵观整个颜料产业链,为客户提供新一代系统配伍性助剂。这当然需要颜料厂和下游厂家积极配合、多多交流。 关于颜料助剂和颜料表面处理的技术细节,周春隆和陈荣圻教授都有很全面和精彩的论述,本文不作详细介绍。 本文意在提出“助剂研发-颜料生产-颜料用户的技术配伍性”问题供颜料行业同仁讨论,希望大家共同努力寻找解决这一重要问题的办法。
二, 现代涂料对颜料助剂的要求
基于环保的压力,涂料工业发展水性涂料、无溶剂涂料、高固体溶剂涂料、及功能涂料已成定局。世界对碳源地激烈争夺,也将导致更多的硅胶来代替传统的碳氢树脂作为涂料的基料。由于含氟树脂作为基料的涂料可以增加寿命达20年之久,这种高档涂料树脂也将发现越来越广的用途。
这些传统的和新型的基料对颜料的匹配性提出了新的挑战:环氧树脂、水性/溶剂型聚氨酯、聚酯、树枝状聚酯、树枝状聚氨酯、FEP氟碳树脂、多氟烯烃与烷烯酯的共聚树脂、聚多氟乙烯-乙烯醚的水性树脂、硅烷-丙烯酸共聚树脂、无机-有机树脂、非石油源基料等。 这些分子结构不同的基料会对颜料颗粒有不同的亲和力,颜料颗粒表面改性就成了开发与各种基料相匹配的颜料产品的关键所在。因此,新型颜料助剂的开发必需考虑与涂料基料的匹配性。最理想的状况应是针对每一种涂料基料,将所有可用的颜料用同一种颗粒表面处理助剂(润湿剂、分散剂)以达到完美的所有颜色可调性涂料系列产品。可以预言,高效颜料助剂的研发必将朝着系统化和基料匹配化方向发展。目前颜料助剂混乱的现象无疑是对颜料新产品的开发及颜料下家新产品开发的一个障碍。面对无机颜料、碳黑到偶氮、杂环、高档有机颜料这样包罗万象的分子结构,能否开发出系统配伍性的颜料助剂?
|