低碳环保MMO无机颜料及其应用
分类:技术文档 来源: 发布时间:2022-03-31
摘 要:温室效应对世界气候所产生的深远影响促使人类节能减排,追求低碳环保并努
力予以实施,无机颜料行业也需以低碳环保为己任,不仅仅是玩“低碳”概念,
从原料入手,选取低碳、环保的原材料,同时以低能耗、低污染、低排放为基
础的经济模式确保生产出来的颜料产品是真正意义上的低碳颜料。
关键词:低碳环保 MMO无机颜料 涂料 防腐
1 综述
“色彩改变世界,环保福泽天下!”是湖南巨发科技有限公司企业文化中的一句广告词,巨发公司积极响应世界节能减排计划和目标,以低碳环保为己任,让环保无机颜料能福泽天下。
如今,全世界的气候变化危及整个地球以及世界各国人民的生存发展,干旱带来的饥荒正逐渐蔓延全球,洪涝冰雪灾害频频发生。
过去的一个世纪,全球平均温度上升了0.74摄氏度,中国平均温度则上升了1.1摄氏度。温室效应已经对全球环境带来了一系列严重的影响,如果不加控制,这一状况还将继续恶化。因此,早在去年底哥本哈根世界气候大会开幕之前,已有一些国家和地区陆续公布了各自的二氧化碳减排计划和目标。如欧盟提出,到2020年将在1990年的排放基础上减排20%,日本的减排目标是25%。中国和美国这两个最受关注的大国,也分别宣布了减排承诺。中国在2009年11月26日承诺,到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%;美国则表示,到2020年二氧化碳总排放量较2005年下降17%。专家表示,中国政府旨在推动温室气体减排的碳强度指标正式公布,是我国节能减排领域一次里程碑式的事件,表明中国积极为全球气候变化承担“共同但有区别的责任”。与此同时,这一碳总量控制指标的制订,标志着我国将正式进入碳总量控制时代。碳减排量控制规划的出台,无疑是为环保颜料行业带来了一个爆炸性的发展遇,同时也为颜料企业制定了今后的产品发展道路。节能环保产品在市场中必将得到长足发展,也同样会受到来自国家众多领域的支持。作为温室气体排放的一分子,颜料行业的“减排”任务可谓任重道远。所谓低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人
类生存发展观念的根本性转变。哥本哈根全球气候峰会已经在世界人民的关注下顺利召开。这场被喻为拯救人类的
最后一次机会的会议,也标志着人类正经历着从工业革命至今的第三次革命低碳革命。颜料企业也势必走上“低碳”道路,节能低碳颜料的推行是人类颜料发展史上的必然阶段。
2什么是低碳颜料?
对于“低碳颜料”或许我们可以从它的原材料、生产和消费过程来做出一个解释:
首先,在颜料原材料与设备制造过程中,减少石油化工原材料的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。其次,对于生产企业来说,提高生产效率、减低生产污水和废气、粉尘等污染物的排放,尽量的减少溶剂中挥发物的含量,做到低VOC标准,推进节能减排的科技创新。最后,在消费的过程中,产品引导下游企业改正那些习以为常的、浪费能源、增排污染的消费模式,从而充分发挥颜料产品消费领域节能减排的巨大潜力。可以说“低碳颜料”从生产到消费涉及到一个完整的产品周期,以及一个上下游互通的产业链。
3“低碳生活”下如何发展颜料
对于颜料行业来说,由于工艺配方等因素,现在主动提出低碳概念的厂家少之又少。如何迎合环保人士热捧的“低碳生活”来打造“低碳颜料”产品?事实上,我们看到许多企业都选择这样来诠释“低碳”:节水多少吨:参加植树造林活动栽树多少棵:倡导“低碳”的生活方式,等等,或许水也算是颜料的原材料,植树确实有助于减少二氧化碳,“低碳”生活确实需要倡导,但与“低碳颜料”产品都没太大的关系。“低碳颜料”能否在产品的生产和功能上实现或有助于“低碳”,现在的颜料厂商少有提及和未见验证。低碳或许只是一个噱头,时间久了,聪明的消费者或许也会意识到这不过是一次巧妙的概念的转换。个人认为:低碳颜料的发展方向无疑是正确的,未来“低碳住宅、绿色住宅”将是势在必行的。但短期内,迫于市场大环境的发展状况,想要有所突破性的进展是不太现实的。可以说,目前大部分号称是“低碳颜料”的产品没有真正做到名副其实,多是从营销需要入手,玩的一个“低碳”概念。同时,低碳也是需要付出代价的。我国政府公布了到2020年全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%目标,这也就意味着:即在今后10年间,我国每年需要为此新增300亿美元的投资。在这方面,欧美及日本颜料企业在联合政府推出环保住宅计划或者在建筑工程中,开发出了许多起到减少能源消耗的高反射颜料(隔热、绝热)以及抗紫外线等功能的颜料。当然这也离不开占每年销售额比列两位数的研发资金的投入,以及大量的人力资源的支持。
从颜料原材科和制造企业来说,成本问题的确是企业是否参与低碳发展绕不过的一个难题,一次性的投入太大,尤其是在当前前景不是很明朗的情况下,低碳发展存在一个致命的缺点就是回收投资成本的时间是比较长的。同时,厂商的低碳领料有可能在一定程度上提高颜料成本(包括时间成本、研发成本、材料成本等),这些都有可能最终转嫁到消费者的头上,也是消费者所不愿意看到的情况。从消费者来看,我国大部分的消费标准就是以低廉的价格获取产品,至于是否是低碳颜料并没有表示出极大的关心,
也就是说居民的消费意识和消费习惯短时间内还难以改变。
4如何做出真正的低碳颜料
在“创新、和谐、责任、影响力”颜料高峰论坛上,阿克苏诺贝尔亚太区溶剂采购总监、工业颜料部中国区采购总监杨向宏先生说:国内有9000家颜料厂,许多厂家没有研发人员,如果没有法律规定,没有人会改,但是我们一定要走出这一步,所以2010年是一个转型的开端,我们一定要告诉上游供应商,我们要求低碳、环保的东西,我们要求今后10、20年还能生存的东西,希望他们能够帮我们开发,我相信2010年是我们的开端。拜耳颜料与粘合剂门中国区的总经理李玺林也表示“如果从长期来看,低碳并不意味着失去竞争力,反而能够催生节能减排技术所带来的颜料新工艺,新技术和新工艺是颜料企业在低碳时代竞争力的一个重要标准。”从杨向宏先生及李玺林先生的谈话中,我们可以看出,颜料企业正在行动,从原料入手,选取低碳、环保的原料产品,确保生产出来的颜料产品是真正意义上的低碳颜料。低碳将会影响颜料原材料行业的产品研发动向,使研发方向更倾向于低碳、环保。
同样,低碳颜料更能够催生颜料生产新工艺的诞生。重视研发投入为发展打基础,环保的发展趋势众说纷纭,真正能够实践的却大多数为国外企业。国内企业总是纠结于成本与市场的问题,显得畏首畏尾。而国外企业在颜料及颜料下游链环保技术方面的投入巨大。2009年巴斯夫的研发投入接近14亿欧元,2008年这一数字为13.5亿欧元。赫普颜料两百万欧元扩容巴塞罗那研发中心,塞拉尼斯上海商务技术中心2010年下半年投入使用。因此,企业只有持续不断的为技术创新投入,才能保证企业能够以高于市场的增长速度发展。
5低碳环保无机颜料
5.1无机颜料发展趋势
低碳环保无机颜料是无机颜料发展的必然趋势,也是湖南巨发科技有限公司推出的高科技核心产品,湖南巨发科技有限公司自2000年就投入大量人力物力,着手研发符合低碳环保趋势的环保型彩色混相无机颜料,国内外又称复合无机颜料、C1CP颜料、MMO颜料等,学术上常称呼为金属氧化物混相颜料。在各类无机彩色颜料中,该颜料因具有环保无毒、耐候耐光性极好、耐热性高、耐化学性优良、色谱范围也比较宽广等特点,在职业安全及环保法规日趋强化、制成品使用期要求越来越长的今天,深受涂料、塑料、色母粒、陶瓷、玻璃、建材等相关行业的欢迎。
5.2低碳环保无机颜料-彩色混相无机颜料(MMO颜料)的特点
5.2.1这种颜料的第一个特点是绝对无毒
尽管它们中含有一些被认为有毒的金属如铬、锑、镍等,但由于在1000℃以上高温煅烧,所形成的混相氧化物的惰性很高,人体的胃酸根本无法使其溶解,因此即使进人胃肠内,也对人体无害:人身接触它,也是绝对安全的,这在强调环保安全的今天而言是十分可贵的,因而符合接触食品要求以及玩具等的安全规定。
5.2.2彩色混相无机颜料的第二个特点是它的各种耐性都非常高
具有卓越的耐候性和极好的耐热性、耐光性、耐酸碱性、耐化学品性,遮盖力强,易分散,正是这些特点决定了它在超耐久型涂料和塑料制品中的价值。这是由它的制造条件决定的:高温使它们变成高惰性。也正因为如此,可以增加颜料相关下游产品的使用寿命,相应提高回收率、降低能源消耗、减少碳排放。
5.2.3低能耗、低污染、低排放
由于是固相法生产,加上原材料的合理选择,所以没有废气、废水、废物产生,生产工艺科学环保。在职业安全及卫生法规日趋强化、制成品使用期要求越来越长的今天,混相无机颜料深受高性能塑料和涂料等行业欢迎,符合低碳经济关于低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,并得到广泛的应用。
5.2.4具有反射红外的特点
该类颜料大都具有反射红外的特点,因而可应用于环境友好型保温隔热涂料、军事防伪涂料。
钻蓝(PB.28)
光谱曲线图(红色浓色;蓝色-1:4冲淡色)
城市人口的不断增加带来了环境的恶化。炎炎夏日中,受到强烈光照的建筑物表面温度要比表面上方空气的温度高出许多,加上城市环境相对拥挤,气流不易流通,热量聚集,形成“热岛”效应。“热岛”效应不但给人带了不舒适的感觉,更加剧了能源的消耗,如环境温度平均升高1℃,就会增加5%~8%的空调能耗。电力需求的增加对于燃煤燃汽的发电厂来说,则意味着发电过程中排放废气的增加,由此造成更大的环境问题。而具有高反射率的彩色混相无机颜料应用于表层材料就能达到降低表面温度的目的。阳光暴晒下的户外物体能量持续积累,导致其内部和表面温度很快升高。为达到降温目的,采用冷却循环系统、空调等浪费电力、动力的措施已不足取,新型的环保节能模式是采用红外反射涂层来隔热降温,既不消耗能量而且有效降低物体表面温度,从源头上阻止热量向内部传递,达到节能降温目的。
混相无机颜料大部分具有优良的反红外性能和极好的耐侯性、耐紫外线、抗老化性,适宜在反红外涂层中使用。
P.B.36是一种蓝绿相钴铬蓝色颜料.具有极好的耐化学腐蚀性,户外耐候性,耐光性,热稳定性,并具有无渗透性,无迁移性,具有很高的光反射性;对深蓝绿色具有较高的光反射性;建议应用于RPVC、聚烯烃、工程树脂、油漆,涂料包括一般工业、钢卷涂料和热压涂料,以及石英粒子等。
5.3应用与发展
引起彩色混相无机颜料用量大增的是上世纪70年代从北美开始,其后迅速地在世界各地高档涂料、塑料行业大量应用,因为它要求超耐久性,尤其是保色性,防腐涂料同样需要彩色混相无机颜料着色。此外,大量的与人体接触的涂料与塑料制品,也采用无毒的彩色混相无机颜料着色。这些都符合绿色环保乃至今日低碳的要求。
5.3.1含铅的铬黄和钼红及含镉的镉黄替代品
凡需要引起人们高度注目的地方,如起重机臂、的士车、路旁电话亭、邮政信筒、接送学生的校车等,国外一般都涂有醒目的黄颜色。过去,大都用含铅的铬黄和钼红,由于铅能抑制人的智力的正常发育,因此许多国家都规定,凡与人体经常接触的器具,都不能用含有铅的颜料涂装,美国政府甚至规定任何车辆一律不准用含有铅的颜料涂装。
在这种情况下,钛镍黄(绿相黄)和钛铬棕(红相黄)在性能和价格上,便成为首选的铬黄和钼红的代用品。因此,这两种彩色混相无机颜料近年来用量大增,并被称为“的士黄、邮政黄”、“校车黄”等美称。无铅化法规的实施,要求许多涂料与某些电子电器与工程塑料、玩具产品也必须采用彩色混相无机颜料,汽车涂料便是一个实例。美国运输部规定,高速公路用的标志涂料,也必须采用不含铅的颜料。
5.3.2防腐涂料
防腐涂料本身具有特别优越的各项防腐性能,如耐候性、耐高低温性、耐热性、耐酸碱盐雾性、耐化学药品性等,而防腐涂料的颜料是防腐涂料的重要组成部分,赋予涂层绚丽多彩的色泽,这种颜料也必须同时具有非常优异的耐候性、耐高低温性、耐热性、耐酸碱盐雾性、耐化学药品性等。
5.4几种涂料的参考配方
表3几种防腐涂料的参考配方
5.5用途
广泛用于耐高温涂料、粉末涂料、建筑涂料、高性能工业涂料、卷钢涂料、汽车涂料、船舶涂料、交通标识涂料、军事伪装涂料、航空涂料、工程塑料、色母粒、户外塑料件等。
6防腐涂料中选择颜料要注意的主要因素
防腐涂料是是在一般条件下,对金属等起到防腐蚀的作用,保护有色金属使用的寿命:重防腐涂料则是指相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境里应用,并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。我们要求防腐涂料拥有极佳的耐性,能在苛刻条件下使用,并具有长效防腐寿命,重防腐涂料在化工大气和海洋环境里,一般可使用10年或15年以上,即使在酸、碱、盐和溶剂介质里,并在一定温度条件下,也能使用5年以上。防腐涂料所使用的颜料与树脂及其他助剂一样,必须要求有严苛的耐候、耐晒、耐酸碱、耐盐雾等性能。防腐涂料可广泛使用具有优良遮盖力的MMO彩色混相无机颜料,例如:钛镍黄(颜料黄53)、钛铬棕(颜料棕24)、钴蓝(颜料蓝28)、铬钴蓝(颜料蓝36)、钴绿(颜料绿50)、铬铜黑(颜料黑28)等.
7低碳颜料的未来展望
总的来说,低碳不仅仅是一个概念,而是一种未来的生活方式。对于中国的颜料行业发展来说,我们需要的同样地不是一个被包装的低碳“概念”,除了首先急需在颜料配方和技术上取得突破,并从原材料、生产制造以及消费等环节都严格遵照“低碳”要求之外,低碳颜料也是在传统发展模式和低碳经济之间的选择,实际上是一个远期利益和现实成本之间的“角力”,相信在不久的将来我们就会实现我们的低碳之路。
8.湖南巨发科技有限公司低碳环保无机颜料简况
公司于2009年5月通过了1S09001质量体系认证和1S014001环境管理体系认证。公司是国内最大且己获得6项国家发明专利的该类颜料的生产厂家,产品性能可与BASF等媲美,部分性能甚至超出。公司生产的钴蓝、钛铬黄、钛镍黄、钛绿、钛锰棕、铁铬黑、铜铬黑等系列彩色无机颜料,环保无毒,经过SGS检测,铅、镉、汞、六价铬指标达到欧盟ROHS、美国ASTM F963及日本SONY等标准。
巨发公司为践行低碳经济,正在着手高标准严要求创建湖南首个低碳环保太阳能工业园,并与列入国内211所的北京化工大学合作,在湘潭创建环保无机颜料等新材料研发中心。
8结尾
综上所述,低碳这个词体现更多的是一种生活方式和态度,对于我国颜料行业的发展来说,我们要的不仅仅是一个虚无飘渺的低碳概念,而是要从原材料、生产制造以及市场等各个方面着手,当然颜料在配方和技术上也应取得更大突破。只有这样,低碳颜料才能实现高于市场的增长速度发展,消费者才能够获得真正低碳的颜料产品,达到颜料企业与消费者的共赢。我们向防腐涂料行业呼吁,你们可以不用巨发环保无机颜料,但为了子孙后代健康,为了积极响应国际国内低碳环保要求,在选用无机颜料染色时强烈建议使用低碳环保无机颜料。
8.1参考文献
[1]石原产业(株),日本专利公开,平4-170323(1992)
[2]Bayer AG,DE一3802469(1989)
[3]BASF AG,DE一3604317(1987)
[4]Degussa AG DE-4014928(1991)
[5]大日精化(株),日本专利公开,平4-55322(1992)
[6]Bayer AG,EP一507174(1992)
[7]
[8]大日精化(株),日本专利公开,平2-283771(1990)
[9]豆丁网,颜料与涂料之涂料用主要无机颜料
-
2022-03-02
红外反射颜料应用领域
外反射颜料用于军事装备红外反射颜料在军事装备伪装中起着关键作用。在军事车辆方面,用红外反射颜料制成的数码迷彩伪装涂料被广泛应用。以陆军装备为例,根据不同的作战环境,如林地、荒漠、草原等,选择不同颜色的红外反射颜料进行喷涂。例如,林地环境下可能会使用中绿色、深绿色、褐土色和黄土色等颜料组合,使车辆更好地融入自然背景中。在...
查看详情
-
2022-03-02
色粉粒径大小对产品的影响
客户要求色粉粒径的大小是基于着色效果、加工性能、产品性能以及成本与环保等多方面的考虑。因此,在选择色粉时,客户需要根据具体的应用场景和需求来确定合适的粒径范围。
查看详情
-
2022-03-02
工业色粉
在现代工业的广阔领域中,工业色粉以其独特的魅力和重要性扮演着不可或缺的角色。今天,让我们一同走进工业色粉的精彩世界,领略它的卓越性能与广泛应用。 工业色粉,即为工业用着色剂,又称工业颜料或工业染料,它是一种经过精细加工的颜料粉末,具有高度的稳定性和鲜艳的色彩表现力。它以其纯净的色泽、细腻的质地,为各类工业产品赋予了独特...
查看详情