(一)有機顏料的特性、分類和應用領域
1、有機顏料的特性
(1)顏料與染料
使物質顯現(xiàn)顏色的物質統(tǒng)稱為著色劑,著色劑主要分為染料和顏料兩種。染料是指溶于水或其他溶劑的著色劑;顏料則是不溶于水或其他溶劑的著色劑,主要以細微顆粒分散在使用介質中著色。除了具有與染料類似的耐光性、耐氣候性、耐酸堿性、耐溶劑性、耐遷移性等特性之外,顏料還具有其他特定的性能,如色光、著色力、分散度、遮蓋力、耐熱性、耐滲水性、耐翹曲變形性等。著色劑所包括產(chǎn)品類別如下所示:
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染料在使用過程中一般先溶于使用介質, 在染色時經(jīng)歷了一個從晶體狀態(tài)先溶于溶劑成為分子狀態(tài)后再上染到其他物品上的過程。因此,染料主要用于紡織品等材料的染色,并且染料自身的顏色并不代表它在織物上的顏色。顏料在使用過程中, 由于不溶于使用介質, 所以始終以原來的晶體狀態(tài)存在,并分散于各介質中。因此,顏料常用于涂料、油墨、塑料和橡膠,以及陶瓷、造紙等的著色,其應用領域較染料更加廣泛。顏料自身的顏色就代表了它在底物中的顏色。正是因為顏料始終以晶體狀態(tài)存在,其賦予了被著色物質具有較好的顏色耐久性能,如耐光牢度、耐氣候牢度和耐遷移性能。溶劑染料是一系列能溶于溶劑的有機發(fā)色化合物。與顏料不同,溶劑染料是透明的,且有著非常高的著色力。溶劑染料的用途廣泛,從最初的溶劑著色、塑料著色,擴展到用于具有高科技含量的液晶著色。溶劑染料可用于聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯等工程塑料和某些合成纖維的原漿著色。
(2)有機顏料與無機顏料
顏料分為無機顏料和有機顏料兩大類。無機顏料一般是一些金屬的鹽或氧化物等,可細分為氧化物、鉻酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽等。無機顏料熱穩(wěn)定性及光穩(wěn)定性優(yōu)良、價格低廉,因此用量很大,但其缺點在于品種不多,著色力相對差,相對密度大,而且一般來說不夠鮮艷。人工合成有機顏料最早出現(xiàn)于二十世紀初,經(jīng)過 100 年的發(fā)展,有機顏料的品種已經(jīng)十分豐富, 在《染料索引》 上登記的顏料品種的化學結構多達 800 多種,絕大部分是有機顏料。由于一個化學結構可以通過調整結晶形態(tài)、進行顏料化制成不同劑型的產(chǎn)品,因此,市場上實際銷售的顏料品種十分豐富,比如:顏料藍153,巴斯夫生產(chǎn)近 30 種劑型,大日本油墨化學工業(yè)株式會社生產(chǎn) 30 多種劑型。有機顏料著色力高、色澤鮮艷、色譜齊全、相對密度小,但在耐熱性、耐候性和遮蓋力等方面通常不如無機顏料。但隨著有機顏料技術的發(fā)展,這些缺點得到很大的改善,其應用領域也進一步擴大。無機顏料與有機顏料均為不溶性的有色物質,但由于分子結構不同,其應用性能具有明顯差別,具體情況如下:
性能 | 無機顏料 | 有機顏料 |
品種色譜 | 顏色種類較少、色譜較窄 | 顏色品種較多、色譜較寬 |
顏色特性 | 鮮艷度較低、暗 | 鮮艷、明亮 |
著色強度 | 低 | 高 |
耐熱穩(wěn)定性 | 多數(shù)較高 | 一般較低、高檔品種耐熱優(yōu)良 |
專用劑型 | 較少 | 多種商品劑型 |
耐久性(耐光、耐氣候) | 多數(shù)品種較高 | 高性能品種耐久性優(yōu)異 |
毒性(重金屬) | 部分品種高(含鉻、鉛、汞等) | 無毒、低 |
耐酸、堿性 | 部分品種變色、分解 | 較好、優(yōu)良 |
耐溶劑性 | 優(yōu)良 | 中等至優(yōu)良 |
成本 | 較低 | 較高 |
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2、有機顏料的分類
有機顏料雖然歷史比較短,但是發(fā)展迅速,而這主要是因為其優(yōu)秀的顏色性能以及豐富的色彩種類很好的滿足了人們對顏色的消費需要。傳統(tǒng)的經(jīng)典有機顏料包括偶氮類有機顏料、色酚 AS 系列顏料等。雖然其色譜齊全、色澤鮮艷、價格較低且已大量用于塑料制品的著色,但因其化學結構等因素,其在耐熱性、耐光性、耐遷移性等方面存在種種缺陷,某些顏料在高溫時會發(fā)生分解,對人體和環(huán)境產(chǎn)生不良影響,因此在某些應用領域具有局限性。高性能有機顏料包括苯并咪唑酮顏料、偶氮縮合顏料(又稱“大分子顏料”)、喹吖啶酮類、吡咯并吡咯二酮類(DPP)、蒽醌雜環(huán)類等種類。由于其具有較好的顏色牢度,即高耐曬性、耐氣候性、耐溶劑性、耐遷移性等,而被廣泛應用于汽車漆、高檔油墨、高檔塑料制品等環(huán)境較為苛刻或者對環(huán)境、安全要求較高的領域。與高性能有機顏料優(yōu)異的應用性能伴隨的,是其復雜的合成工藝、較高的生產(chǎn)成本、較低的產(chǎn)量和較高的市場價格。
高性能有機顏料和經(jīng)典有機顏料在不同應用領域性能對比如下表:
性能 | 高性能有機顏料 | 經(jīng)典有機顏料 |
應用于涂料、油墨 | ||
耐溫(℃ ) | 300 | 200 |
耐曬牢度 | 6-8 級 | 5 級 |
耐酸堿性(PH) | 4月10日 | 6月8日 |
抗絮凝特性及使用安全性 | 良好、綠色環(huán)保 | 不佳、部分分子含聯(lián)苯胺結構,有 分解出致癌物質可能性。 |
應用于塑料 | ||
耐溫(℃ ) | 250-300 | 200 |
耐曬牢度 | 8 級 | 5 級 |
耐酸堿性(PH) | 4月12日 | 6月8日 |
抗斷裂性 | 800N | 500N |
使用壽命(年) | 5月8日 | 3 |
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經(jīng)典有機顏料、高性能有機顏料以及溶劑染料在環(huán)境保護、市場規(guī)模、發(fā)展趨勢、競爭格局和市場份額方面的主要特點和影響因素如下:
產(chǎn)品類別 | 環(huán)境保護 | 市場規(guī)模 | 發(fā)展趨勢 | 競爭格局 | 市場份額 | |
有機顏料 | 經(jīng)典有機顏料 | 含有禁用中間體的顏料不能應用于與人體直接接觸的環(huán)境,如:紡織品、食品包裝等。 | 主要應用于印刷油墨, 也應用于普通塑膠。 | 隨著人們對產(chǎn)品對安全性認識的深化,會在一些應用場合被高性能有機顏料替代。 | 生產(chǎn)廠商眾多,完全競爭市場。 | 約占有機顏料市場份額的 70%-80%。 |
高性能有機顏料 | 不含有毒害元素, 使用安全且環(huán)境友好。 | 主要應用于環(huán)保和安全性要求較高的領域, 如食品包裝、 UV油墨、汽車漆、兒童玩具、 彩色復印碳粉等。 | 隨著環(huán)保要求的提高,含有毒害因素的染顏料產(chǎn)品被淘汰,高性能有機顏料擁有更大市場空間。 | 由于對技術要求較高,生產(chǎn)廠商數(shù)量較少。技術主要集中在巴斯夫、科萊恩等跨國知名廠商,我國部分生產(chǎn)企業(yè)在特定產(chǎn)品有比較優(yōu)勢。 | 約占有機顏料市場份額的 20%-30%。 | |
溶劑染料 | 品種不同, 生產(chǎn)過程的三廢情況相差很大。 | 相對較小, 主要用于硬質塑料、 樹脂領域。 | 適當?shù)目臻g。 | 由于市場需求的限制,生產(chǎn)企業(yè)不很多,但激烈競爭也是存在的。 | 由于生產(chǎn)技術難度大、在熒光產(chǎn)品方面具有優(yōu)勢,擁有一定市場份額。 |
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其中,有機顏料的結構品種和性能具體情況如下圖所示:
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3、有機顏料的應用領域
由于有機顏料具有品種繁多、色彩鮮艷和著色力較好等特點,被廣泛應用于油墨印刷、涂料、塑料和橡膠等工業(yè)領域,成為生產(chǎn)多種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的著色材料。顏料作為下游產(chǎn)品的一種添加劑,其在后續(xù)產(chǎn)品中的應用是一個物理分散過程。由于油墨、涂料、塑料橡膠等應用環(huán)境各有特點,所以對其中所用的顏料的性質要求也不盡相同,如與印刷油墨相比,涂料用顏料對耐光、耐氣候、耐熱、耐化學品、遮蓋力等有更高的要求,而這就要求顏料生產(chǎn)商研發(fā)出適合不同應用的劑型產(chǎn)品。包括苯并咪唑酮系列、大分子系列、偶氮顏料、異吲哚啉顏料以及中間體等在內的高性能有機顏料更是以其優(yōu)越的耐光牢度、耐高溫性、耐遷移性等性能,彌補了經(jīng)典有機顏料的不足,在高檔油墨、高級涂料和塑料、橡膠等高端領域有著廣泛的應用,最終產(chǎn)品廣泛應用于汽車、建筑裝飾、食品醫(yī)藥包裝、戶外廣告、印刷、電器等行業(yè)。苯并咪唑酮系列顏料和大分子系列顏料具有較好的耐熱、耐曬、耐遷移性能,可以很好的滿足油墨、涂料、塑料等行業(yè)生產(chǎn)、加工、應用的需要。由于橡膠用顏料需要具有耐硫化的性質, 因此產(chǎn)品是否適用需要具體測試。
(1)在油墨中的應用
油墨是有機顏料最大的消費行業(yè),約占總消費量的 55%~60%。近年來各種不同特性的油墨迅速發(fā)展,應用性能不斷改進,尤其是在包裝紙和塑料領域,不論從品種上還是從產(chǎn)量上均有明顯的增長。隨著印刷裝潢工業(yè)印刷技術、印刷設備的發(fā)展以及文化用品消費量的增多,不僅在數(shù)量上,而且在質量上對有機顏料都提出了更高的要求。高檔油墨著色劑所需具備的主要性質包括:①色光鮮艷,彩色飽和度高,高著色強度以及高光澤度;②在四色版印刷中,黃色顏料應具有優(yōu)良的透明度,以符合彩色還原的質量要求;③良好的油墨印刷適應性,諸如著色印墨的流動性、觸變性等;④溶劑印墨著色的有機顏料應具有良好的耐溶劑性,不發(fā)生顏色的變化,不增加著色油墨的粘性;⑤某些領域限用或禁用含有害重金屬的顏料。
油墨體系對于有機顏料的要求主要是顏色、著色力、透明性和遮蓋力等方面,苯并咪唑酮顏料常被用于制造高級印刷油墨, 尤其是需要極高的耐曬牢度的耐用產(chǎn)品或消費品的著色劑,例如戶外廣告。由于良好的耐溶劑性和耐遷移性,苯并咪唑酮顏料經(jīng)常被應用于聚氯乙烯或其他塑料薄膜的印刷。因為具有較好的耐遷移性、耐溶劑性和再涂性,大分子顏料等也常被用于制作高檔油墨。
(2)在涂料中的應用
涂料是涂裝于物體表面并形成一層漆膜,賦予保護、美化或其他預期效果的化工材料。 涂料用顏料一般要考慮顏料的分散性、 光學性、 流動性和各項牢度等。與印刷油墨相比,涂料用顏料對耐光、耐氣候、耐熱、耐化學品、遮蓋力等有更高的要求。高級涂料所需具備的性質主要包括:①耐久性,耐光與耐氣候牢度;②高遮蓋力或特定的透明度,高著色力與光澤度;③在不同類型的展色料中具有良好的匹配性與易分散性能;④耐化學物質、耐酸、堿性能;⑤良好的儲存穩(wěn)定性,不發(fā)生分層或沉淀現(xiàn)象;⑥耐熱穩(wěn)定性優(yōu)良;⑦某些領域限用或禁用含有害重金屬的顏料。
在涂料工業(yè), 苯并咪唑酮有機顏料可用于整個油漆行業(yè)以制造各種各樣的工業(yè)漆,來滿足工業(yè)機械、農用機械及配件的著色要求。許多苯并咪唑酮顏料能滿足汽車漆的應用要求,有些甚至能達到最高使用標準,被廣泛用于制造汽車原始面漆、修補漆和金屬漆。由于具有較好的耐遷移性、耐溶劑性和再涂性,大分子顏料也常被用于制作油漆涂料,如調制建筑漆、乳膠漆等,還有部分品種用于調制汽車的原始面漆和修補漆。
(3)在塑料中的應用
合成塑料的發(fā)展,不僅對其著色劑的需求量逐年增加,而且根據(jù)著色對象的特性、著色工藝和加工條件,對著色劑的質量提出更高的要求。高級塑料著色劑所需具備的性質包括:①優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性能;②優(yōu)異的耐遷移性能,不發(fā)生噴霜現(xiàn)象;③與樹脂具有良好的相溶性和易分散性能;④戶外使用塑料制品著色用的有機顏料更應具有優(yōu)良的耐光、耐氣候牢度;⑤食品包裝以及玩具用的著色塑料,嚴格限制其中的有害重金屬的含量。
在塑料工業(yè),苯并咪唑酮顏料因其相當好的熱穩(wěn)定性而被廣泛使用。同時由于許多苯并咪唑酮顏料品種不會影響聚烯烴注塑制品的扭曲性,故可用于厚壁的、大型的、非對稱的注塑制品。在塑料工業(yè),大分子顏料被用于聚氯乙烯和聚烯烴,由于其分子量大,故在基質中具有非常好的耐遷移性。大分子顏料的耐熱性很好,既能滿足軟質聚氯乙烯又能滿足硬質聚氯乙烯的要求,還常被用于合成纖維的原漿著色,如丙綸和腈綸的原漿著色等,制成的紡織品具有很好的應用性能。
(4)在橡膠中的應用
橡膠在加工過程中采用熱軋機或混煉機,操作溫度為 100℃ ~110 , ℃ 而在硫化時溫度可達 140℃ ~200℃ ,因此要求顏料要有足夠的耐熱性和硫化時不變色。熱軋機和混煉機都是利用剪切力來分散顏料,分散效果不及研磨顯著。為此要求顏料體質柔軟,易于分散,此外橡膠著色用顏料還要求優(yōu)良的耐光性能。在橡膠工業(yè),苯并咪唑酮顏料因其相當好的熱穩(wěn)定性而被廣泛使用。下游行業(yè)的發(fā)展不斷推動有機顏料尤其是高性能有機顏料的需求。隨著生活水平的日益提高,人們越來越在意生活的品質,愿意用更加安全環(huán)保、性能更好的產(chǎn)品去取代原先使用的產(chǎn)品, 而高性能有機顏料正好以其優(yōu)異的性能滿足了客戶的需求。
(二)行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1、全球有機顏料行業(yè)概況
2014 年世界有機顏料行業(yè)總產(chǎn)量約 29.8萬噸,消費總量約 30.7 萬噸,銷售額約 30 億美元。其中,偶氮類占總市場份額的 50%~55%,酞菁類約占 20%,高性能有機顏料(HPP)約占 25%~30%。偶氮類和酞菁類顏料由于價格競爭比較充分,行業(yè)利潤較低,而高性能有機顏料保持較高利潤。從全球各行業(yè)應用有機顏料情況來看,油墨行業(yè)占首位,約占總消費量的 55%~60%,涂料約占 20%,塑料加工行業(yè)約占 15%,其他(紡織、橡膠等)領域約占 5%~10%。
2、國內有機顏料行業(yè)概況
2012~2016 年,我國有機顏料行業(yè)隨宏觀經(jīng)濟形勢呈波動增長態(tài)勢,有機顏料產(chǎn)量分別為 21.0、 21.0、 21.1、 23.2、 22.8 和23.4 萬噸,約占世界總量的 50%以上。
2012~2016 年,我國有機顏料行業(yè)受國內外經(jīng)濟形勢、全球貿易需求變動以及環(huán)保、產(chǎn)業(yè)升級等因素的影響,國內有機顏料行業(yè)總產(chǎn)能呈現(xiàn)一定的波動性趨勢——2012~2013 年,有機顏料行業(yè)總產(chǎn)能在低位徘徊, 2014 年出現(xiàn)大幅增長,主要與當年國內外經(jīng)濟環(huán)境趨穩(wěn)、全球貿易逐漸回暖有關; 2015 年,行業(yè)總產(chǎn)能再次出現(xiàn)下降趨勢,主要與日趨嚴格的環(huán)保政策、產(chǎn)業(yè)升級、經(jīng)濟轉型等宏觀因素有關,行業(yè)集中度有所提升,高品質、高附加值的有機顏料逐漸成為市場供需的主流。 2016 年,有機顏料完成產(chǎn)量 23.40 萬噸,較去年同期增長 2.60%,運行平穩(wěn),但行業(yè)仍面臨“轉方式、調結構”的經(jīng)濟大環(huán)境壓力,也有節(jié)能減排、環(huán)境保護趨嚴的壓力。我國有機顏料產(chǎn)品在滿足國內需求的同時,也出口國外。
2015~2017 年,我國有機顏料進出口整體略有波動,具體進出口情況如下:單位:噸
項目 | 2017 年 | 2016 年 | 2015 年 |
出口量 | 143,441.37 | 143,019.91 | 141,899.24 |
其中:遼寧省出口量 | - | 1,361.38 | 1,128.59 |
進口量 | 18,432.08 | 16,943.37 | 16,750.16 |
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通過進出口產(chǎn)品的平均單價發(fā)現(xiàn),雖然我國有機顏料產(chǎn)量較大,但產(chǎn)品結構不盡合理,主要產(chǎn)品為價格較低的經(jīng)典顏料,在性能好、價格高的高檔產(chǎn)品上存在一定的供求缺口,存在一定的進口依賴。我國出口產(chǎn)品的平均單價明顯低于進口產(chǎn)品平均單價,在產(chǎn)品的結構上存在著“高進低出”現(xiàn)象,說明我國出口產(chǎn)品的檔次仍偏低,產(chǎn)業(yè)結構不盡合理。
2015~2017年的相關情況見下表。單位:美元/噸
產(chǎn)品 | 項目 | 2017 年 | 2016 年 | 2015 年 | 平均 |
有機顏料 | 進口平均單價 | 17,258.87 | 16,555.08 | 15,895.41 | 16,569.79 |
出口平均單價 | 7,175.44 | 7,231.44 | 7,775.63 | 7,394.17 | |
其中:遼寧省出口平均單價 | - | 20,864.55 | 20,666.26 | 20,765.41 | |
進口平均單價/出口平均單價 | 2.41 | 2.29 | 2.04 | 2.24 |
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我國生產(chǎn)的高性能顏料質量與國外也還存在差距, 如在安全性及品質要求較高的食品包裝用墨以及高耐候牢度的汽車漆等方面, 國產(chǎn)顏料很大程度上仍滿足不了我國高端市場的需求。隨著我國有機顏料生產(chǎn)企業(yè)對發(fā)展高性能顏料越來越重視,以及在中間體、顏料合成技術的突破和掌握,預計在今后一段時間內,我國有機顏料的出口量會繼續(xù)增加, 而對高性能有機顏料的進口依賴性將會有所下降。
3、有機顏料行業(yè)發(fā)展趨勢和特點
(1)世界有機顏料產(chǎn)業(yè)向亞洲轉移,中國已成為世界有機顏料最大的生產(chǎn)國和出口國
由于發(fā)達國家日益提高的環(huán)保要求和不斷上升的人力成本, 以及來自亞洲新興經(jīng)濟體的競爭壓力加大,發(fā)達國家染、顏料企業(yè)不斷壓縮在本土的生產(chǎn)規(guī)模。
20 世紀 80 年代以后,世界有機顏料生產(chǎn)逐漸由歐美向亞洲低成本的國家如中國、印度轉移??鐕具€通過在上述國家和地區(qū)購買染、顏料中間體、半成品,在本土加工生產(chǎn)具有高經(jīng)濟附加值的高性能有機顏料。中國、印度等國家以其豐富的資源,較低的人力資本,完整的下游產(chǎn)業(yè),在承接了發(fā)達國家產(chǎn)能的同時,吸收了其先進的制造技術和工藝,推動了本土染、顏料行業(yè)的迅速發(fā)展。 “十二五”期間,隨著中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)兼并重組的推進,染料企業(yè)加快了重組步伐,通過優(yōu)化資源配置,優(yōu)化產(chǎn)品系列,降低經(jīng)營成本,提高產(chǎn)能利用率,推動自主品牌發(fā)展,企業(yè)規(guī)模實力顯著增強,我國已經(jīng)成為世界最大的有機顏料生產(chǎn)國和出口國?!锻苛闲袠I(yè)“十三五”規(guī)劃》指出,預計涂料行業(yè)經(jīng)濟總量保持穩(wěn)步增長,總產(chǎn)值年均增長底線6.5%左右, 2020 年涂料行業(yè)總產(chǎn)值預計增長到 5,600 億元左右;產(chǎn)量按年均 5%增長計算,到 2020 年,涂料行業(yè)總產(chǎn)量預計增長到 2,200 萬噸左右;到 2020 年,銷售額在 50 億元以上的涂料生產(chǎn)企業(yè)將達到 10 家以上,銷售額在 20 億元以上的涂料生產(chǎn)企業(yè)達到 20 家;前 50 家涂料生產(chǎn)企業(yè)的涂料產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 50%以上;培育 2~3 個銷售額超過 50 億元、具有國際競爭力的大型涂料企業(yè)集團。
(2)對含有毒、有害物質產(chǎn)品的限用和禁用
隨著環(huán)境保護意識的不斷增強,人們對染、顏料產(chǎn)品的安全、環(huán)保要求也不斷提高。美國、歐洲、日本等國已建立了研究染、顏料生態(tài)安全和毒理的機構,專門了解和研究染、顏料對人類健康與環(huán)境的影響,并制訂了染、顏料中重金屬含量的指標。歐美等發(fā)達國家早已于上世紀 90 年代初開始在局部禁止或限制含有鉛、鉻等有毒有害物質的顏料在涂料等產(chǎn)品中的使用。 2007 年 6 月 1 日,歐盟開始實施《化學品注冊、評估、許可和限制》法規(guī),即 REACH 法規(guī)。根據(jù)該法規(guī),在歐盟范圍內,年產(chǎn)量或進口量超過 1 噸的所有化學物質需要注冊,年產(chǎn)量或進口量 10 噸以上的化學物質還應提交化學品安全評價報告;歐盟將對所提交的物質進行評估,確定該化學品危害人體健康與環(huán)境的風險性;對具有一定危險特性并引起人們高度重視的化學物質的生產(chǎn)和進口進行授權;并對在制造、銷售或使用時, 導致對人類健康和環(huán)境的風險不能被充分控制的物質或其配制品在生產(chǎn)和進口上加以限制。
(3)安全環(huán)保意識推升高性能有機顏料的快速發(fā)展
隨著發(fā)達國家將越來越多的化學成分, 尤其是有害重金屬成分禁止或者限制在染、顏料產(chǎn)品中使用,部分經(jīng)典顏料又因為在高溫等條件下容易分解并產(chǎn)生出可能致癌物質,而無法被用于高端或使用環(huán)境較為嚴苛的領域,高性能有機顏料以其良好的耐氣候牢度、耐熱性、耐溶劑及耐遷移等性質越來越受到人們青睞,成為了各大企業(yè)、研究機構競相研究、生產(chǎn)的對象。國際知名顏料公司提出用環(huán)保的苯并咪唑酮系列有機顏料在戶外涂料領域取代鉛鉻黃和鉬鉻紅或建議客戶在戶外塑料領域中使用環(huán)保的大分子系列有機顏料替代。這兩類有機顏料均不含有害重金屬及不安全的化學結構,并在提供鮮艷顏色的同時保證產(chǎn)品具有良好的耐性。這兩個方案均在國外發(fā)達國家相關市場取得了良好的反響。
(4)高性能、環(huán)保型有機顏料是未來的發(fā)展趨勢
經(jīng)典有機有機顏料的色彩較鮮艷,但其耐光性、耐熱性等性能無法達到不斷擴展的應用領域所要求的水平。高性能有機顏料使用時展現(xiàn)出更優(yōu)異的物理化學特性,既具有經(jīng)典有機顏料顏色鮮艷、色強高的優(yōu)點,又能滿足中高檔涂料、油墨、塑料等領域對耐光性、耐熱性、耐溶劑性等更高性能的要求,從而成為有機顏料發(fā)展的趨勢。高性能有機顏料研發(fā)成本和技術含量高,工藝復雜,市場推廣周期長,但附加值更高。同時,隨著人類環(huán)保意識的日益增強,與人體接觸相關的有機顏料下游行業(yè)對產(chǎn)品的安全性和環(huán)保性不斷提出更高要求。歐美等地區(qū)通過在限制使用物質清單、相關行業(yè)產(chǎn)品準入、相關市場準入等方面對有機顏料提出越來越高的要求, 其中影響較廣泛的化學品監(jiān)管法規(guī)體系包括歐盟 REACH 法規(guī)、歐盟《玩具安全條例》(EN71-3)、歐盟食品包裝著色劑要求(EuropeanResolutionAP(89) I)、美國 TSCA 法規(guī)和美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)有關食品藥品法規(guī)以及美國材料與試驗協(xié)會(ASTM) F963-2003 標準等。環(huán)保型顏料所含可能對人體健康和自然環(huán)境有害的物質大幅降低,歐美等地區(qū)的“綠色壁壘”,一方面提高了有機顏料的技術壁壘、貿易壁壘;另一方面又促進了環(huán)保型有機顏料新技術、新產(chǎn)品的開發(fā)進程,環(huán)保型有機顏料市場需求不斷增長。
(5)發(fā)達國家成為有機顏料的主要市場
美國、歐洲等發(fā)達國家是全球有機顏料的主要消耗國。美國作為全球第一大經(jīng)濟體,多年來有機顏料的消耗量居世界第一,也是我國有機顏料最大的出口對象。除美國外,我國有機顏料的主要出口地還包括荷蘭、德國、日本等經(jīng)濟較發(fā)達的國家和地區(qū)。主要是因為:一方面,發(fā)達國家或地區(qū)人均收入水平較高。有機顏料,尤其是高性能有機顏料由于其生產(chǎn)工藝較為復雜、生產(chǎn)成本較高,其價格較普通無機顏料明顯偏高,在經(jīng)濟實力較雄厚的地區(qū)有更為廣泛的客戶群;另一方面,發(fā)達國家或地區(qū)的環(huán)保、安全意識較高,相關的法律法規(guī)也更為嚴格,部分含有毒、有害物質的顏料已被禁用或限用,因此人們開始更多轉向性能優(yōu)異的高性能有機顏料替代品。
(6)高性能有機顏料存在著產(chǎn)品多樣、生產(chǎn)量相對較小的特點
作為精細化工的一個分支,高性能有機顏料具備著產(chǎn)品品種多樣,適用市場較為精細、單個產(chǎn)品產(chǎn)量相對較小的特點。高性能有機顏料可分為苯并咪唑酮、大分子等多個系列,各系列產(chǎn)品的耐熱、耐光等性能不盡相同,主打顏色也有所差異,如 DPP 系列顏料的主打色為紅色,而苯并咪唑酮系列顏料的主打色為黃色和橙色。同一系列同一種色系的不同產(chǎn)品間的色彩也有所差異,例如苯并咪唑酮系列黃色顏料, 根據(jù)色譜不同, 從綠光黃到紅光黃, 共可分成 8 種不同的顏色。另外,根據(jù)使用環(huán)境不同,生產(chǎn)廠商會通過調整顏料的物理化學特性,生產(chǎn)出不同劑型的產(chǎn)品。有機顏料的物理特性主要包括有機顏料分子晶格、晶體狀態(tài)等。有機顏料的劑型是指將某一化學結構的顏料通過不同的顏料化工藝或表面處理,制備出具有不同特殊應用性能(如高著色力、高透明度等)的顏料品種,可認為是對已有產(chǎn)品的深加工,以改善產(chǎn)品性能,拓展產(chǎn)品應用領域。在國外,有機顏料化學結構數(shù)目與商品劑型數(shù)目的比例在 1:20 以上,而我國這一比例則較低。
(三)有機顏料行業(yè)特征
1、行業(yè)技術水平
有機顏料是以晶體顆粒的形態(tài)分散在固體材料中, 其各種性能不僅取決于內在的分子結構特性,還與其粒子狀態(tài)、晶體特性以及著色介質之間的相互作用有著重要關系。有機顏料的主要性能及影響因素如下表:
有機顏料主要性能 影響性能的主要因素
有機顏料主要性能 | 影響性能的主要因素 |
著色強度 | 分子結構、粒徑大小 |
耐光牢度 | 分子結構、結晶形態(tài) |
耐氣候牢度 | 分子結構、結晶形態(tài) |
色光、鮮艷度、飽和度 | 分子結構、結晶形態(tài)、粒徑大小、雜質情況 |
遮蓋力、透明度 | 粒徑大小、形狀 |
光澤度 | 粒徑大小和分布狀態(tài)、應用介質 |
易分散性、分散體穩(wěn)定性 | 應用介質、粒子表面性極性 |
耐遷移性 | 分子結構、分子量、產(chǎn)品純度 |
耐溶劑型、耐滲出性 | 分子結構、極性、產(chǎn)品純度 |
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有機顏料的化學合成僅僅是生產(chǎn)過程中的一步,要獲得具有特殊性能、滿足特定要求的商品,還需要依據(jù)具體應用介質的特性,對顏料進行顏料化處理,具體內容包括調整顏料粒子的物理特性和表面性能等。顏料化的效果將直接影響最終產(chǎn)品使用效果和市場競爭力。因此,有機顏料的生產(chǎn)技術主要包括顏料合成和顏料化兩部分,相關技術、工藝橫跨了物理和化學兩個學科,需要有機顏料生產(chǎn)商具有強大的研發(fā)實力。此外,高質量的中間體對有機顏料的性能至關重要。過去,高性能顏料的專用中間體一直是制約我國高性能顏料發(fā)展的重要因素, 部分專用中間體合成技術一直掌握在歐美大公司手中, 直接導致我國高性能有機顏料產(chǎn)品的性能遜于國外同類產(chǎn)品。
2、行業(yè)特有的經(jīng)營模式
有機顏料產(chǎn)品品種繁多,應用領域廣且使用環(huán)境較為復雜,僅憑生產(chǎn)商的一己之力很難覆蓋各類產(chǎn)品和各個行業(yè)。另外,我國幅員遼闊,加大了企業(yè)直接銷售產(chǎn)品的難度。因此,染、顏料行業(yè)存在很多經(jīng)銷商,利用其貼近用戶、了解客戶需求并能給予使用指導的優(yōu)勢,協(xié)助生產(chǎn)廠商銷售產(chǎn)品。
3、行業(yè)的周期性、區(qū)域性和季節(jié)性特征
由于溶劑染料和高性能有機顏料主要應用于油墨、涂料、塑料和橡膠等眾多領域,其周期性較弱。我國染料、顏料的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在江蘇、浙江和上海等長三角地區(qū)。染料、顏料產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售的季節(jié)性較弱。
(四)關聯(lián)行業(yè)情況
上游行業(yè)為基礎化工和中間體產(chǎn)業(yè),基礎化工主要包括酸類、堿類等無機化工原料,中間體產(chǎn)業(yè)包括胺類、苯類、助劑等有機化工原料,均屬于石化和化學行業(yè),下游行業(yè)主要為涂料、油墨、塑料等,在產(chǎn)業(yè)鏈中所處位置情況如下:
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1、上游行業(yè)發(fā)展情況
染、顏料行業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)為基礎化工行業(yè)和中間體產(chǎn)業(yè)。化工行業(yè)是我國的基礎行業(yè),在國民經(jīng)濟中起到舉足輕重的作用,近年來,隨著下游行業(yè)的蓬勃發(fā)展,化工行業(yè)也進入快速發(fā)展階段。有機顏料是由不同的化學中間體和基礎化工原料通過化學反應合成的, 所以中間體和基礎化工原料的質量以及價格直接影響著最終顏料的質量和價格。從行業(yè)主要原材料的來源來看, 可分為石油化工類、基礎化工類和煤化工 3 大類,其中前兩類占比 90%以上,主要包括胺類、苯類、醇類、脂類等有機化工原料(中間體)和酸類、堿類、鹽類等無機基礎化學原料,具體見下圖:
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2、下游行業(yè)的發(fā)展情況
下游行業(yè)對有機顏料的發(fā)展有著巨大的拉動效應。有機顏料主要應用于油墨、涂料、塑料和橡膠等領域。油墨是顏料的主要應用領域,油墨主要由顏料、樹脂連接料和助劑構成,顏料約占油墨構成的 10%-20%,顏料決定油墨的顏色、著色力、色度。油墨主要應用于印刷和包裝工業(yè),伴隨著印刷工藝不斷改進及高速印刷的出現(xiàn),對其著色劑的應用性能也提出了更高且更為具體的要求, 如高的顏料濃度, 良好的流變性、高的著色強度、 透明度及光澤度等, 以及相應的耐溫要求和適當?shù)哪凸庑浴?另外,包裝行業(yè)的高速發(fā)展也帶動了包裝裝潢以及油墨行業(yè)的發(fā)展, 尤其是食品包裝業(yè)的發(fā)展擴大了高性能有機顏料市場規(guī)模。在涂料行業(yè)產(chǎn)量、產(chǎn)值快速增長的同時,科技標準、質量品牌、環(huán)保安全方面的工作也在不斷完善?!锻苛闲袠I(yè)“十三五”規(guī)劃》提出了涂料行業(yè)未來發(fā)展的主要任務:著力提高涂料行業(yè)科技創(chuàng)新能力;調整產(chǎn)品結構,提升產(chǎn)品質量和檔次;優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,加快涂料企業(yè)兼并重組,推動產(chǎn)業(yè)集聚和升級,形成一批具有國際競爭力的涂料企業(yè);切實保護生態(tài)環(huán)境,促進涂料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(4)主營業(yè)務收入的市場驅動分析”。
塑料行業(yè)是提供產(chǎn)品、配件和材料的國民經(jīng)濟基礎性產(chǎn)業(yè),也是為消費者提供安全、衛(wèi)生、優(yōu)質可靠產(chǎn)品的民生產(chǎn)業(yè),同時還是推動新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分。“十二五”期間塑料制品產(chǎn)量由 2011 年的 5,474.31 萬噸增加到 2015年的 7,560.82 萬噸年均增長為 8.41%,但也存在整體創(chuàng)新能力薄弱導致產(chǎn)品結構不合理等問題。根據(jù)《塑料加工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃指導意見》,“十三五”期間要重點發(fā)展多功能、高性能材料及助劑,力爭在材料功能化、綠色化及環(huán)境友好化取得新的突破,嚴格執(zhí)行《食品安全法》,加強與食品接觸的制品和原料生產(chǎn)和安全、衛(wèi)生、質量控制,塑料制品目前約占全球食品包裝產(chǎn)品總量 30%的市場份額,大力開發(fā)安全可靠的食品接觸新材料及助劑,加快建立食品包裝材料衛(wèi)生安全溯源機制和方法,從源頭上保證原料及助劑達到食品級要求;進一步推廣水性聚氨酯、無溶劑等生態(tài)合成革的生產(chǎn)和應用,推動無鉛 PVC 異型材和管材的生產(chǎn)和應用,推動綠色轉型,綠色、無毒、環(huán)保型助劑在塑料制品的應用越來越受到全社會的關注。發(fā)達國家對塑料制品中助劑的使用基本上都有明確限制或相關禁令。歐洲已于 2016 年 1 月 1 日開始禁止使用鉛/鎘類重金屬熱穩(wěn)定劑,我國雖然規(guī)定了部分產(chǎn)品禁止使用鉛鹽類熱穩(wěn)定劑, 仍無針對大部分產(chǎn)品的具體禁鉛時間表。
相關報告:智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國有機顏料市場運行態(tài)勢及戰(zhàn)略咨詢研究報告》


2025-2031年中國有機顏料行業(yè)市場行情監(jiān)測及發(fā)展前景研判報告
《2025-2031年中國有機顏料行業(yè)市場行情監(jiān)測及發(fā)展前景研判報告》共八章,包含中國有機顏料行業(yè)重點區(qū)域市場分析,中國有機顏料行業(yè)重點企業(yè)經(jīng)營分析,有機顏料發(fā)展前景與投資分析等內容。



