Современные тенденции лакокрасочной промышленности
Основные изменения, которые произошли в лакокрасочной промышленности в течение последних 40 лет, это внедрение новых технологий в процесс нанесения покрытий. До начала 1970-х годов, обычно большинство покрытий обладало низким содержанием твердых частиц, кроме того они были созданы на основе растворителей; латексные краски на водной основе, применяемые в архитектуре, составляли 30-35% от общего количества.
Однако, в конце 1970-х годов, угрожающие постановления правительства по борьбе с загрязнением воздуха, сосредоточенные на промышленном применении покрытий, стимулировали развитие покрытий с низким содержанием растворителя или без него, что могло бы снизить выброс летучих органических соединений (ЛОС). Так же этому способствовали такие факторы как экономия энергии и повышение цен на растворитель. Такие новые технологии производства покрытий включают в себя покрытия на водной основе (термореактивная эмульсия, коллоидная дисперсия, водорастворимые), покрытия с высоким содержанием твердых частиц, двухкомпонентные покрытия, порошковые и радиационно-отверждаемые.
Покрытия обеспечивают две основные функции – украшение и защиту – которые обладают важным экономическим значением. Около 45% покрытий, произведенных во всем мире, используются для украшения и защиты новостроек, а также для поддержания существующих структур, включая жилые дома и квартиры, общественные здания, заводы и фабрики (ссылаясь здесь на архитектурные и декоративные покрытия или просто «краски»). Еще 40% покрытий используются для украшения и/или защиты промышленных товаров (так называемая «отделка продукции»). Без покрытия, долговечность изделия может резко сократиться и многие продукты не будут пользоваться спросом. Большинство других покрытий, предназначенные для специальных целей, применяются в дорожных красках, ремонтной покраске автомобилей, в высокоэффективных покрытиях промышленных установок и оборудования, а также как защита морских сооружений и судов. Они, как правило, применяются на открытом воздухе в условиях окружающей среды.
Лакокрасочная промышленность в США, Западной Европе и Японии хорошо развита и, как правило, коррелирует со здоровьем экономики, особенно с отраслью жилищного строительства, с конструированием и транспортированием. Общий спрос с 2014 по 2019 год будет повышаться среднегодовыми темпами на 3% в Соединенных Штатах и на 1,5-2,5% в Западной Европе. В Японии, однако, потребление красок и покрытий будет испытывать относительно медленный рост в этот период (0,5%), в результате отсутствия роста на основных рынках, таких как производство автомобилей, оборудования и приборов.
В развивающихся странах мира, продажи покрытий растут гораздо более быстрыми темпами. Наилучшие перспективы для роста в Азиатско-Тихоокеанском регионе (4-5% в год в ближайшем будущем), в странах Восточной Европы (6%) и Латинской Америки (8%). Общий рост мировой экономики должен составить около 6% в год. Как ожидается, рост продажи красок сохранится на уровне 8% в год в Китае, 11% в Индии и 4-5% в Индонезии. Рост в стоимостном выражении будет еще выше из-за увеличения производства относительно дорогостоящих покрытий. Большинство крупных международных производителей красок, включая «PPG», «Akzo Nobel», «Kansai Paint», «Nippon Paint», «BASF», «Axalta» (ранее «DuPont»), «Chugoku Marine Paint», «Valspar», «Sherwin-Williams», и «Hempel» производят свою продукцию в Китае. Ожидается, что международные производители укрепят свои позиции в развивающихся странах в связи с увеличением уровня жизни и с ростом потребления красок на душу населения.
Ещё одна новая область интересов – нано-технологии, с десятками тысяч патентов, выданных всего лишь только для лакокрасочной промышленности. Очень маленькие керамические или металлические частицы могут быть добавлены в состав краски, чтобы модифицировать определенные свойства (например, защиту от царапин, износа, стойкость к коррозии и к ультрафиолетовому излучению) в узкоспециализированных применениях. Средний размер нано-частиц 10-70 нанометров, они состоят из менее чем 6,5 миллиона атомов. В этих размерах, отношение площади поверхности к массе становится существенным, что дает частицам уникальные свойства. Например, при 2 нанометрах, проводимость металлических частиц меняется, а в 20 нанометрах меняется прозрачность керамических частиц, так же краснеют частицы золота, и они теряют свою пластичность.
Некоторые из футуристических идей включают в себя употребление нанотрубки в электропроводных покрытиях и увеличение скорости реакции термореактивных смол; использование органосилановых дендримеров в покрытиях; фуллереновые покрытия для деталей машин; и использование металлов в проводящих красках чернил. Технология в основном ограничивается на узкоспециализированном использовании из-за высокой стоимости на единицу объема, необходимого для уменьшения размера частиц и добавления модификаторов поверхности, для удерживания частиц от скопления. Последние научно-исследовательские работы были направлены в первую очередь на функционализацию поверхности нано-частиц, чтобы сделать их более совместимыми с системами покрытия из смолы, для достижения лучшей дисперсии, малой вязкости, и ковалентной связи между нано-частицами и смолой.
В течение следующих пяти лет, регулирование загрязнения воздуха будет оставаться движущей силой развития новых технологий в процессе нанесения покрытий. Несмотря на относительно медленный рост спроса, ожидаемого для покрытий в целом, покрытия на водной основе и с высоким содержанием твердых частиц, порошковые покрытия, радиационно-отверждаемые и двухкомпонентные по всей видимости, имеют хорошие перспективы роста.
В целом, экологические нормы по ограничению выбросов летучих органических соединений (ЛОС) становятся все более жесткими во всех регионах с высоким уровнем загрязнения воздуха, и не только в промышленно развитых странах, но и в развивающихся странах, таких как Китай.