作者:Cynthia Challener,CoatingsTech 特约撰稿人

建筑油漆和涂料涵盖广泛的应用和涂料类型。无论其成分或预期最终用途如何,今天的产品都必须满足对性能和可持续性不断提高的期望。在这篇圆桌会议文章中,CoatingsTech介绍了涂料配方设计师和树脂、添加剂和颜料供应商对最新技术进步、持续趋势和挑战以及需要进一步创新的领域的想法和见解。

问:在过去五年中,建筑油漆和涂料的最大未满足需求是什么?

Niederleitner,科莱恩:很难给出一个简单的全球概览,因为每个地区都有自己特定的未满足需求。在北美,诸如改善美学与耐用性需求之类的主题占主导地位。欧洲的情况有所不同。然而,这些地区确实有共同的需求未得到满足,其中之一是对更环保的油漆和涂料技术的总体需求,这是由“绿色”建筑技术的出现和环境法规的增加所推动的。因此,配方中对生物基、可持续原材料的需求增加并不断发展。侧重点略有地区差异。对于欧洲来说,在实现健康的室内环境方面,无杀菌剂技术正在兴起。北美对应的重点是减少室内涂料中的 VOC/SVOC。

Conlon, Alberdingk Boley:多年来,最重要的问题一直是满足低 VOC 和无 VOC 涂料提高性能和产品差异化的需求。当使用低 VOC 或无 VOC 存储着色剂着色时,这一挑战更加复杂。市场对内饰性能的需求包括耐污性、耐磨损性和耐洗性。在更高的光泽水平上实现抗粘连性仍然是一个挑战,尤其是在主色调(深)颜色中。外墙涂料在表面活性剂浸出、保光性和抗吸污性 (DPUR) 方面有所改进,但仍然需要在这些领域获得更好的性能。在保持属性平衡的同时满足并提高这些要求中的每一项是一项持续的挑战。

Meier, Evonik:在北美,仍然需要能够与高 VOC 涂料的所有特性相匹配的环保、低气味和超低 VOC 建筑涂料。大多数情况下,为使这些超低 VOC 涂料中的薄膜聚结和开放时间延长而采取的措施会对涂料的其他性能(如封闭、染色和 DPUR)产生负面影响。

Vogel, BYK:生态标签或绿色印章等认证促使配方设计师寻找合适的原材料。

Law,湛新:对于室外应用,在温暖气候下维护涂料和美观一直是一个挑战,而对于室内应用,挑战则是从溶剂到水的过渡,尤其是装饰漆。

Roidot、阿科玛:需要具有与高 VOC 溶剂型涂料相同的渗透性、耐搭接性和外观的更好水性木器涂料,以及耐腐蚀涂料的水性选择,目前该市场由高 VOC 产品主导。在室外应用(例如窗户)中,当使用较深的颜色时,需要在低温下获得更好的性能 – 特别是在暴露于早期水分时减少条纹和冲洗。在室内应用中,对更持久、清新的外观以及防尘和防尘的同样需求也很重要。强烈推动更耐用的油漆,这些油漆更易于清洁,并且通常具有抗污性。

Gilbert, Behr Paint:最大的未满足需求之一是提高内墙涂料某些特性的耐久性。对污垢、污渍和擦痕的抵抗力需要提高。我们希望 [已粉刷] 的墙壁尽可能长时间地看起来刚粉刷过。

Reinstadtler,科思创:在过去五年中,也就是在 COVID 大流行之前,医疗机构面临着对联合委员会 (TJC) 和疾病控制中心 (CDC) 制定的表面实施更严格消毒协议的挑战。这些指南指定了一个更有限的调色板,其中规定了更高浓度和更频繁使用的更具侵略性的消毒化学品。这些挑战产生了对在耐化学性、耐擦洗性和耐污性方面具有数量级改进的建筑墙面涂料的强烈而未满足的需求。在更高的层面上,规范制定者和业主希望延长重涂周期并减少商业空间的中断,因此更喜欢具有更好性价比的建筑涂料,因此使用寿命更长。

Desrats,科莱恩:光稳定性仍然是室外建筑涂料的主要关注点,作为延长住宅和商业建筑应用使用寿命的一种手段。在这里,树脂质量和光稳定剂包提供的额外提升是最终性能的关键影响因素。除了施工后的使用寿命外,配方设计师还必须考虑产品卫生和涂料的适用期——在霉菌和真菌方面——遵循新的规定。

蓝色墙壁上的油漆滚筒

Venturini, Sun Chemical:从颜料的角度来看,颜色一致性是最终用户寻找室内建筑涂料的最重要属性,无论是从罐到罐还是从参观到参观的角度来看。有一种预期是,无论一周中的哪一天,无论油漆罐头是什么,这种颜色都将是天衣无缝的搭配。这对确保颜料颜色的一致性、调色剂的一致性和剂量提出了很高的要求。

Weinmann, Hexion:开发可节省时间和延长使用寿命的涂层的需求是一般涂层的关键驱动因素。例如,满足这些需求的一种方法是使用混合环氧树脂系统来消除涂层。

本杰明·摩尔马丁斯:Benjamin Moore 专注于提供有助于让我们的主要客户(例如专业油漆承包商、建筑师、设计师和规范人员)的工作更轻松的产品。我们试图了解他们面临的挑战以及我们的涂料可以帮助解决哪些问题——例如,易于应用、对困难表面的附着力、在各种基材上的耐久性等。从那里,我们与其他内部团队和利益相关者密切合作,以创新解决这些挑战的新产品。一些领域虽然不是特别新,但总是可以改进,特别是对于内墙涂料,包括覆盖/隐藏、颜色质量/准确性等。在当今世界,由于病毒的传播仍然是一个主要问题,人们对此越来越感兴趣在涂层中,可以帮助抵抗表面细菌的生长。

Avci、Solvay Novecare:在大容量(高固含量)和单涂层皮革涂料系统中提高可加工性或“开放时间延长”也继续给配方设计师带来挑战。创造低挥发性有机化合物配方的趋势没有尽头,新油漆现在含有越来越少的溶剂,如乙二醇等,以保持足够的油漆可加工性时间,尤其是在炎热的夏季。在冬季,低至零 VOC 涂料体系在冷冻条件下面临稳定性问题,配方设计师正在寻找技术来帮助改善其涂料的冻融性能。

Desrats,科莱恩:还不断需要在不影响运营效率的情况下提高产品性能。理想情况下,甚至应该在生产过程中提高运营效率。例如,配方设计师正在寻找易于分散在水性油漆和涂料中的添加剂。

科莱恩普罗克:除了满足客户的审美需求外,对于建筑油漆和涂料,总体而言,开发具有功能优势的涂料的需求也在不断增加。例如,确保防水或隔热。与此同时,从对开放时间的兴趣和对立面浸出(蜗牛径)的关注日益增长可以看出,适用性越来越成为该行业的一个话题。

房间内的彩绘角落

Bauer, Michelman:由于消费者对低光泽和哑光饰面的需求,对内墙和装饰涂料的耐光性需求不断增加。多功能添加剂可能会填补这一空白。(例如,在控制滑移和摩擦系数 (COF)、抛光等的同时具有优异耐擦伤性的消光剂)

问:在成分化学、配方方法、应用技术等方面取得了哪些技术进步来满足这些需求?

Martins, Benjamin Moore: Benjamin Moore 仍然致力于开发最具创新性和最佳性能的产品,这主要从我们的实验室开始。我们的化学家、化学工程师、技术人员和员工团队分布在八个研发实验室,一直处于 Benjamin Moore 多项技术进步的前沿——包括我们自己的树脂的开发、我们的专有色彩技术等等,从而实现一流的色彩深度和质量。此外,产品配方的改进产生了性能优势,例如出色的耐用性、耐洗性和无掉色等。

Bauer, Michelman:过渡到循环经济意味着寻找生物基和可再生原材料的替代来源,并在油漆和涂料使用后扩展材料的功能。

另外,油漆和涂料制造商希望在配方中使用较少的添加剂,但仍能提供多功能性能;因此,他们希望树脂制造商帮助实现多种性能特性,如消光、耐磨、光泽、抛光等。

Meier, Evonik:粘合剂技术确实取得了进步,但越来越多的涂料生产商也在寻找通过配方方法提高油漆质量的非常有效的方法。例如,独特的颗粒技术和/或超疏水添加剂的结合是被用来在建筑涂料中提供差异化​​的技术。

Conlon, Alberdingk Boley:随着聚合物的发展,多相和自交联技术的进步与平衡表面活性剂的稳定性相结合,在满足市场需求方面取得了长足的进步。

Roidot、阿科玛:在开发树脂和添加剂以提高可持续性和性能时,具体步骤包括改善乳胶形态、遮光剂、交联化学、水性树脂的疏水性、混合树脂化学、具有更高可再生含量、更高的水性醇酸树脂。固体配方选项,以及更好的木器涂料防污技术。

Law,湛新:乳液加工技术的进步允许开发出在给定 T g 值下具有更高抗吸污性 (DPUR) 能力的聚合物。这些进步与环境自交联化学物质的引入相结合,这些技术共同构成了许多新的水性产品发布的基础,这些产品旨在提升外部 DPUR、耐久性和醇酸类性能,特别是取代溶剂型的内饰涂料涂料。我们还看到高端利基应用向生物基原料原料的增长趋势。

Gilbert, Behr Paint:最重要的进步是在成分化学方面。工程聚合物的进步产生了最大的影响,但增稠剂化学和颜料化学也做出了贡献。一直需要不断改进涂料中材料的化学特性。

Vanaken, Hexion:乙烯基和丙烯酸乳液聚合物背后的化学成分不断发展和改进。例如,基于乙烯基酯单体的新树脂技术是高度疏水和低气味的粘合剂,可用于不含杀生物剂的硅酸盐涂料。

Reinstadtler, Covestro:为了应对更严格的医疗消毒协议,配方设计师能够将聚氨酯技术融入更高性能的墙壁涂料中,以极大地改善性能。这可以通过将聚氨酯分散体混合到水性丙烯酸树脂中或通过选择双组分 (2K) 水性聚氨酯体系来实现。新的建模技术允许快速筛选和确定最佳组分比例。

Avci、Solvay Novecare:乳胶供应商和涂料制造商正在继续开发性能更高的聚合物化学品,以满足市场对改善水性涂料系统功能的需求。

新型可聚合稳定剂和表面活性剂有助于解决水敏性、表面活性剂浸出和起泡等问题——所有这些问题都是目前水性涂料配方中使用的常规表面活性剂造成的。

还引入了下一代开放时间延长剂,可以轻松混合到油漆配方中,并在不含溶剂的配方中延长开放时间(增加 2 到 4 倍)。易于使用、零 VOC、不含 APEO 的冻融稳定性添加剂现已上市,可提供五个循环的冻融稳定性。

毕克化学的 Vogel:为了满足监管要求,在开发无杀菌剂的添加剂方面付出了巨大的努力。对于配制生物基涂料的客户,最近开发了基于可再生资源的添加剂。

Desrats, 科莱恩:现在有许多更环保、更可持续的化学品以新技术和新产品的形式出现,用于油漆和涂料,满足成本和性能要求,而不是现有技术。一些例子包括基于可再生能源的易分散蜡添加剂,它们提供高耐磨性和高效消光,以提高涂层的耐用性和美观性。

我们开发了一种水性、非迁移性、低聚 HALS(受阻胺光稳定剂)分散体,以防止在抹灰外墙涂料中褪色并提高粘合剂的耐久性,以及可以克服浸出问题的新型分散剂,同时减少起泡并降低成本.

还开发了某些添加剂来帮助克服无杀菌剂涂料的配方复杂性和应用困难。它们既可用作稳定剂,又可用作分散剂,从而使涂料流动性更好,保质期更长,流平性和表面性能良好。

问:成功开发这些新技术的最重要因素是什么?

Gilbert, Behr Paint:整个供应链中的涂料制造商和供应商之间的合作推动了成品涂料和染色产品的新技术。作为一家涂料公司,我们的角色是利用材料世界中正在发生的事情,创新涂料配方,并将新产品推向市场。数字技术和高通量设备在这些进步中发挥了一定的作用,但最重要的投入是将自己应用于新原材料设计和新涂料配方的创造性技术头脑。

Meier, Evonik:涂料制造商与其原材料供应商之间的有效关系和技术交流仍然是推进新技术的最重要手段。虽然数字通信和高吞吐量实验的进步可以加快时间进度,但这些元素本身只是这些公司内有效合作者可以利用的工具。

Venturini, Sun Chemical:对项目的承诺、对市场的承诺和对客户的承诺无疑是成功的重要因素。在 Sun Chemical,颜料是我们母公司 DIC Corporation 的核心业务和支柱业务。我们不断投资和扩大我们的颜料组合,而一些制造商则不重视并剥离他们的颜料组合。我们对未来的承诺引领我们走向成功。

Conlon, Alberdingk Boley:协作是推动技术进步的绝对关键。与客户和供应商建立战略合作伙伴关系为协调资源和洞察力创造了一个平台,最终缩短了满足并超越市场需求的开发时间。

Vanaken、瀚森:密切合作是成功创新的关键。在瀚森,我们定期参与整个价值链的创新平台。我们最近还启动了自己的开放式创新计划。技术服务团队可以在协助粘合剂和涂料生产商基于这些新的原材料技术设计独特的定制解决方案方面发挥同样重要的作用。

Weinmann, Hexion:与原材料供应商和涂料配方设计师密切合作对于加速采用新的涂料树脂技术非常重要。此外,我们的研发实验室和专门的技术服务经理在全球各个地区开展工作,以开发和完善技术,使其适用于全球涂料行业。

Reinstadtler,科思创:开发新型高耐久性墙涂料的最重要因素是关键医疗机构人员的可及性和意愿,分享主要故障模式、关注领域和所需的应用参数。这种合作继续进行,他们协助选择测试区域,以便在开发出几个更高性能的聚氨酯原型涂层系统后对其进行建模。这加快了开发过程,既能够在最初更快地达到未满足的需求目标,也能加快实际比较所需的测试周期。

科莱恩 Niederleitner:与合作伙伴(油漆和涂料价值链中的多个利益相关者)的合作非常重要。几年来,我们一直在开发筛选过程,以识别现有化学品与新应用之间的匹配。为此,我们的所有业务团队都在与行业合作伙伴合作,例如树脂制造商和其他原材料供应商。一个成功的例子是与密封胶行业超细碳酸钙的领先供应商 Omya 合作,该公司在 2020 年将光和热稳定方面的联合开发推向市场。

毕克化学的 Vogel:为了开发符合当前和未来法规的产品,必须优化分析测试方法并寻找新的原材料,例如,以满足新的杀菌剂法规。

Roidot、阿科玛:通过研发工作,原材料供应商不断寻找聚合树脂的新方法。供应商和涂料制造商共同开发和制定新技术。这导致使用更多分析仪器和方法更好地理解和创新涂料配方,包括可持续性和产品性能的进步。

问:最近哪些技术发展对内墙和装饰涂料最重要?

橡胶手套擦掉墙上孩子的画

Vogel, BYK:除了许多监管要求外,涂料的耐用性对于内墙涂料非常重要。耐磨损和耐光泽等特性有助于提高长期性能,使涂料生产商能够区分他们的产品。

Desrats, Clariant:对于墙面漆,抛光是一个重要的潜在问题,尤其是在交通繁忙的地区。这是随着磨损和表面摩擦或擦洗后发生的油漆表面光泽或光泽的增加。为帮助涂料制造商解决这个问题,科莱恩开发了 100% 生物基添加剂,可显着改善墙面涂料的抗光泽度。

科莱恩普罗克:作为迈向无杀虫剂建筑涂料的重要一步,科莱恩开发了一种关键添加剂,可在流变学和适用性方面实现类似分散的涂料特性,适用于含有硅酸钾和低得多的有机粘合剂的有机硅酸盐涂料。在我们看来,这项技术与纯硅酸盐涂料一起是实现 100% 无杀菌剂解决方案的最有前途的方法。

Law,湛新:对于内墙涂料,随着对更高水平的抗污性、更低的气味、低 VOC 含量、易于应用以及最近的抗菌功能的持续需求,多功能涂料的开发已成为趋势。对于内饰,许多地区面临的挑战是转向水性涂料,其中醇酸树脂的性能是没有传统泛黄的基准。一个重要的挑战是改善内装饰涂料的应用性能,因为在应用水性涂料时,开放时间、流动性和流平性长期以来一直是一个问题。我们开发了新技术,可以显着改善这些性能,从而使与溶剂型涂料的差距变得越来越小。

Conlon, Alberdingk Boley:多相和核壳技术与配方技术的进步相结合,显着提高了低 VOC 和无 VOC 涂料的耐光性、耐污性和抗粘连性。市场越来越接受极端耐擦洗性不是高端涂料的相关特性,这也为化学家开辟了配方空间,以构建具有更平衡特性的涂料。

Vanaken, Hexion:营造健康室内气候的建筑涂料正变得越来越重要。瀚森开发了一种低Tg 的 2-乙基己酸乙烯酯单体,为乳液聚合物生产商提供了一条获得高性能乙烯基乳液的简便途径,用于配制无溶剂、低气味和低 VOC 涂料。

PPG Paints 的 Stevenson:我们仍然专注于开发超越客户要求的前沿技术。举一个这样的例子,去年 11 月,PPG 与康宁公司合作,推出了一种新的抗菌涂料技术,该技术采用微晶玻璃技术的突破性创新康宁® Guardiant®。根据美国环境保护署 (EPA) 批准的测试方法,含有康宁 Guardiant 的油漆和涂料显示可杀死 99.9% 以上的 SARS-CoV-2,即导致 COVID-19 的病毒。即使在模拟 6 年擦洗并设计用于说明表面随着时间的推移可能会受到清洁的测试后,所证明的抗菌功效仍然存在。

康宁正在与 PPG 合作,因为我们正在为 PPG 使用康宁 Guardiant 配制的涂料产品寻求 EPA 注册。康宁 Guardiant 含有铜,已被证明在应用于表面时表现出抗菌功效,可在接触两小时内持续减少涂漆表面上的细菌。PPG 认为,这种新产品将在获得 EPA 批准后上市,它将为对抗 COVID-19 病毒和其他病毒(如季节性流感)提供有用的工具。我们明白,现在我们的客户在应对 COVID-19 大流行时比以往任何时候都更需要多层保护,我们很自豪能与康宁合作,继续创新和创建解决方案,以满足客户的最大需求。

Currie, PPG Paints: 2020 年 6 月,PPG 推出了一种新的超优质、防污内墙涂料,采用专有技术集成了 PPG 防污、柔软触感涂料技术,用于高端电子设备和汽车涂料技术,制造汽车涂料坚韧耐刮。它的设计目的是对最顽固的污渍形成屏障,将它们固定在漆膜表面。该产品可以使用温和的多用途清洁剂轻松洗掉污渍,并减少对去除油漆和留下难看痕迹的研磨海绵和清洁剂的需求。它非常适合高使用率空间,如厨房、浴室和游戏室。

Martins, Benjamin Moore:最近关于减少碳足迹的监管指南继续推动创新。对我们来说,解决问题并带来更好应用和产品性能的技术开发仍然是最重要的。例如,我们开发了一种优质的水性醇酸涂料,它的流平和固化类似于醇酸,但需要使用和清理水性涂料和专为光面瓷砖等难涂表面设计的粘合底漆、乙烯基、玻璃纤维、镀锌金属等。

问:哪些特定的近期技术发展对室内地板涂料最重要?

Conlon, Alberdingk Boley:聚氨酯技术的发展提高了单组分涂料的性能,以通过枫木地板制造商协会的规范。其他进步包括通过选择溶剂和二级交联剂/硬化剂以及含有无害胺的新型聚氨酯产品来降低 2K 系统的毒性等级。

毕克化学 Vogel:地坪涂料行业仍然有降低 VOC 含量或改用更环保的涂料系统的趋势。耐刮擦性和耐磨性等技术驱动因素对工业地板很重要。BYK 开发了满足这两种需求的新型添加剂。

Weinmann, Hexion:对于室内地板涂料,与基于液态环氧树脂的配方相比,高性能水性环氧体系可减少 VOC 排放,干燥速度更快,硬度提高速度更快。对于无溶剂地坪涂料,有新的环氧树脂系统可以防止渗透起泡,还有专门设计用于减少室内空气排放的无溶剂固化剂。

Law,湛新:对水性选项的日益偏爱导致越来越多地使用聚氨酯分散体 (PUD) 或与传统溶剂型聚氨酯醇酸树脂具有相似或优越性能的混合选项。此外,双组分水性聚氨酯涂料已进入该市场,提供改进的机械和耐化学性能,特别是对于高流量区域等要求苛刻的应用。

Reinstadtler, Covestro:设施所有者和承包商共同面临的最大未满足需求之一是能够应用气味最小的高性能地板涂料,以避免干扰建筑物的入住。当特别询问他们是否关注 VOC 或气味时,答案通常是:“有 VOC,有臭味。如果承包商可以在我的地区购买它,它就符合VOC标准。我担心的是臭味。”

为此,科思创开发了一种低粘度聚天冬氨酸树脂,可用于配制超低 VOC、100% 固含量的聚天冬氨酸地坪涂料,施工时气味极小,而 2K 水性聚氨酯涂料技术使涂料的含量低于在应用和固化过程中 15 g/L VOC 和极低的气味仍然提供出色的耐磨性、耐化学性和耐刮擦性。

Desrats, Clariant:长期以来,颜色稳定性一直是溶剂型环氧基地坪涂料需要改进的领域。通过我们的筛选过程,我们已经确定了在提供颜色稳定性方面具有协同作用的组合,从而减少了泛黄。

对于室内水性清漆地板系统,我们建议采用紫外线吸收剂和 HALS 的 2:1 组合即用型、易于整合和无标签的解决方案,这些解决方案带有科莱恩 EcoTain™ 标签以实现可持续性。

Niederleitner,科莱恩:科莱恩还开发了易于掺入的生物基添加剂,适用于紫外线和 100% 水性体系,可在不降低摩擦系数 (COF) 的情况下提高抗划伤性。这对于出于安全原因应避免使用低 COF 或制造商希望使用基于可再生能源的材料来模仿木结构或使地板更耐磨的地板涂料非常有用。

Roidot、阿科玛:对于混凝土地板,客户希望在 1K 配方中具有 2K 性能——增加附着力、耐化学性和硬度。他们还寻求使用最少或无需地面准备的易用性。此外,硬度和耐磨性是关键。与所有涂料一样,可持续性是这一领域的关键驱动因素。

兰迪斯,PPG:由于大流行,更多的人在家里度过了更多的时间,许多房主转向 DIY 项目,以创造一个让他们感到舒适且感觉更宽敞的空间。此外,在大流行期间,许多 DIY 者正在摆脱曾经流行的灰色污渍,转而选择更温暖、更舒适、泥土色调的污渍,以帮助他们感受到与自然的联系,尤其是在继续就地避难的同时。温暖的木质色调立即让任何空间感觉更有机和更生动——这些特征正在推动这一增长趋势背后的动力。

PPG最近推出了全系列的室内木器渍产品,包括具有高级颜色渗透配方的油基室内着色剂,可均匀地渗透到木材表面;一种用于木材、金属和玻璃纤维的内部/外部无滴漏、缓慢流动的凝胶染色剂;一种快干、低气味、水性室内木材着色剂,只需一层涂层即可提供丰富均匀的颜色;聚氨酯涂料具有先进的耐刮擦性,可为木材表面提供持久保护,包括可在两小时内干燥的表面;和内部/外部晶石聚氨酯排斥水分并抵抗褪色、变色、开裂和剥落。

Ardid,PPG: 2020 年 9 月,PPG 宣布推出 PPG 地坪涂料,这是一个综合的涂料系统系列(底漆、底漆和面漆),旨在根据特定的工作环境提供最佳性能。用户可以从四种地板涂层系统中进行选择——通用、耐磨、耐化学和聚氨酯水泥——以及额外的定制选项。

承包商和设施经理希望确信他们使用的地坪产品能够为其操作环境提供最佳保护,而 PPG 地坪涂料系统包括专为协同工作而设计的产品,具有抗冲击性、耐磨性和抗磨损性等优点。某些化学品。PPG 使用这条新的、广泛的生产线的目标是让地板客户更快、更轻松地制定规范。

所有 PPG 地坪涂料系统均设计用于耐用、易于安装和低 VOC。对于存在特定挑战的工业环境中的地板,例如严重的潮湿问题或快速恢复使用的要求,PPG 提供了一种防潮底漆和聚天冬氨酸涂料,这些涂料旨在与 PPG 地坪涂料系统无缝配合。各种装饰薄片选项也可用于添加颜色和隐藏混凝土缺陷。

问: 对于室外垂直和水平涂料而言,最近哪些具体技术发展最为重要?

Law,湛新:无论是通过增加抗吸污能力,减少深色褪色,以及整体更高的耐用性,保持美观是大势所趋。这也支持了行业内更高可持续性的趋势,因为涂料在需要重涂之前可以在更长的使用寿命内保持其功能和美感。

Roidot,阿科玛:最重要的因素之一是耐磨性和保护被涂材料免受紫外线和暴露在水中的老化。再次,对可持续乳胶和水性醇酸树脂的持续需求,它们可以在较低的 VOC 水平下配制,同时提供出色的附着力和长期耐久性,包括更好的长期保色性和光泽度,同时保持清洁表面的外观。

Venturini, Sun Chemical:对于外墙涂料,耐漂白性和耐光性是需要改进的两个关键领域。多年来,用于外部建筑的金属材料的耐碱性一直是一个关键目标。我们开发了封装的糊剂和粉末,它们具有出色的耐碱和酸染色性能,同时对基础铝片的光学特性和不透明度的影响最小。当与 Sun Chemical 的聚硅氧烷-丙烯酸混合树脂一起使用时,配方设计师可以生产出极其耐用、抗污和自清洁的涂层。

Conlon, Alberdingk Boley:近年来,在 DPUR、保光性和抗表面活性剂浸出性方面取得的进步,同时在广泛的基材上保持附着力和稳定性,取得了重大进展。在保持风化、防水和耐磨损/擦伤性的同时平衡薄膜硬度和附着力的聚合物提高了单组分水性混凝土和砖石饰面的性能。

Vanaken, Hexion:关于某些罐内杀菌剂(例如 MIT)的欧洲立法提出了重大挑战。非杀生物溶液包括在高 pH 值下配制粘合剂以抑制微生物的生长。另外,弹性屋顶涂料中使用的大多数水性体系均基于丙烯酸乳液,但需要改进性能,主要是在提高防水性和对屋顶基材(如 TPO 和 EPDM)的附着力方面。瀚森开发了一种乙烯基酯改性丙烯酸树脂技术,可降低屋顶膜的吸水率,同时为 TPO 提供良好的附着力。

Bauer, Michelman:易于应用/配方和使用寿命推动外部水平涂料的创新和进步。使用寿命很重要,因为甲板所有者更喜欢重新染色三到四年而不是每年。在欧洲; 一些生产商提供 10 年保修。DIY 消费者继续寻找防水、优异的 DPUR 和不滴落涂料。他们还在寻找添加剂或改性剂,以提高颜色、外观和整体粘合性能的耐久性。

在技​​术方面,水稀释性醇酸树脂和/或丙烯酸混合物正在优化耐久性和渗透能力。还正在进行研究,看看改善流变性是否会改善涂刷性,以及涂料是否可以在非理想条件下成功应用,例如湿木材。

问:最近是否有任何专门与商业/机构涂料相关的发展?

Reinstadtler, Covestro:与医疗保健行业类似,商业建筑的内部表面也不断受到攻击。然而,该模式与医疗保健不同,较少依赖于消毒化学攻击,而更多地依赖于建筑物居住者的日常磨损、预期用途以及接触清洁剂和染色剂。许多规范制定者和决策者意识到 1K 和 2K 聚氨酯解决方案在相邻市场空间中的更高性能,已规定在酒店门厅、体育场等商业空间的高流量、高接触区域使用这些类型的涂料、学校和大学、交通枢纽、餐厅和其他招待场所。

Law,湛新:对于商业和机构涂料,随着低粘度、快速固化 2k 取代传统 2k 异氰酸酯固化涂料的发展,需求再次成为驱动力。在欧洲,对涂料长期排放和室内空气质量影响的担忧导致了新一代粘合剂的开发,这些粘合剂需要在水性涂料配方中添加更少的聚结剂。与此同时,传统的水性装饰涂料正趋向于医疗设施和公共场所的抗菌涂料。

Conlon,Alberdingk Boley:这一领域的最新发展使 1K 系统满足了过去使用 2K 系统的性能特性。这些新产品满足了市场对无异味、对腐蚀性清洁剂和消毒剂具有极高的耐化学性、耐污性和耐洗性的需求。

Weinmann, Hexion:对于机构涂料,最近推出了专为卓越性能和光泽度开发而设计的超低 VOC 系统。例如,瀚森提供
不含任何聚结溶剂但仍具有高水平性能的下一代水性环氧树脂产品。

Bauer, Michelman:出于毒理学原因,生物杀灭剂的可用性和对生物杀灭剂(例如异噻唑啉酮(BIT、MIT 等))的更多限制性立法正在导致针对机构/商业市场以及其他应用的油漆和涂料的重新配制。这种限制带来了新的技术机会,但也给配方设计师带来了性能挑战。

另外,流变改性剂技术的进步在行业中继续流行,减少了使用纤维素增稠剂的需求,因为纤维素增稠剂会导致大量飞溅和滴落。配方设计师现在可以开发具有性能属性的涂料,例如单涂层覆盖、耐磨损、更好的耐久性、光滑的表面以及均匀的外观和颜色。

吉尔伯特,Behr Paint:在 2020 年,Behr Paint 公司发布了一种新的高性能、防污漆和底漆,可提供多种光泽的耐磨损饰面。它也获得了 GREENGUARD® 金牌认证。

阿科玛 Roidot: 2020 年末,阿科玛推出了一种用于室内涂料的新型乙烯基丙烯酸酯,可满足高性能和机构大师画家协会 (MPI) 的规范。该公司还推出了一种含有 97% 生物基含量的醇酸乳液,可配制成墙漆。该产品可以帮助配方设计师适应许多可持续建筑可持续性模型,例如 LEED 和 BREAM。阿科玛还致力于开发新的水性产品,这些产品具有更高的耐腐蚀性,非常适合在木材和金属等多种基材上使用单一涂层的应用。

:您认为当今建筑油漆和涂料中最重要的未满足需求是什么?是否有任何潜在的开发解决方案可能会在不久的将来推向市场?

Vanaken, Hexion:配方设计师和最终用户正在寻找增加的功能,而不是特定的未满足需求。一款易于应用的单一产品,具有空气净化、易清洁、创新色彩效果等功能。随着当前的 COVID 流行,我希望能够实现高效抗病毒和抗菌涂层的技术也能获得重要性。

Law,湛新: COVID-19 将继续推动特殊功能聚合物和添加剂的开发,这些聚合物和添加剂将有助于长期抗菌和抗病毒涂层,而更可持续和循环经济的驱动力将看到具有高生物基含量的聚合物变得更多货源充足。

Reinstadtler,科思创: 随着联邦、地区、州和地方法规目标继续向下推进,降低 VOC 和气味的主题将主导涂料配方的讨论。该行业需要投入资源来优化现有的和开发新的原材料和配方,以满足未来新的低 VOC 要求。此外,通常用于满足粘度需求的特定溶剂的豁免正在区域层面重新考虑,这可能进一步挑战建筑以及防护和海洋腐蚀涂料的现有技术。科思创专注于新技术和材料,使未来的涂料能够满足更严格的 VOC 要求,同时又不会牺牲应用的便利性或聚氨酯和聚天冬氨酸涂料的预期高性能。

Bauer, Michelman:该行业正在努力消除涂料中的“不良化学反应”。虽然引入环保材料对行业未来至关重要,但这些产品的性能尚不等同于溶剂型产品。例如,水性产品的性能、易用性和渗透性并不总是等同于溶剂型产品。尽管美国生产商更愿意改用低 VOC 的水性体系,但美国市场约有 40% 是溶剂型的,因为专业承包商更喜欢溶剂型产品的性能。只有当它们的性能与溶剂型产品相同或更好时,才会向水性或其他环保系统过渡。

Avci、Solvay Novecare:寻找对水敏感性(表面活性剂浸出等)、薄膜柔软度和 DPUR 问题的改进也是该行业仍需克服的障碍。我相信随着乳化剂和功能单体的不断进步,新的粘合剂技术可以改善水敏感性问题。

科莱恩普罗克:无杀菌剂涂料仍然是一个巨大的话题,不仅扩展到最终涂料,还扩展到颜料浓缩物。尤其是在销售点着色等情况下,需要新颖的概念来应对这些挑战。

Desrats,科莱恩:科莱恩正在开发光稳定剂解决方案,以提高用于外墙和窗框的低温固化粉末涂料的使用寿命和耐久性。科莱恩将继续探索的其他未满足需求包括延长墙漆使用寿命和帮助保持油漆更长时间新鲜的解决方案。

科莱恩普罗克:目前有很多关于 涂料中的TiO 2及其使用可能带来的潜在健康问题的讨论。因此,我们可以期待更多地关注开发替代解决方案,为实现涂料的白度和不透明度开辟新的选择。

Roidot、阿科玛:仍有几个领域需要改进涂层性能。一些例子包括坚固的外墙涂料,可应用于未经处理的基材、潮湿的基材(木材或混凝土)、风化的基材等;低 VOC 地板涂料的耐化学性;提高甲板和壁板的能源效率;更多地使用可持续的生物基或回收原材料;水性涂​​料更广泛的应用窗口可实现全天候应用。

Conlon, Alberdingk Boley:市场上两个具有挑战性的未满足需求仍然存在于外部水平细分市场。客户继续要求在用于车库地板的单组分水性系统中具有“2K 环氧树脂”性能。已经取得了很大的进步,但我们仍然需要找到解决最艰难的属性的方法,例如热轮胎拾取。同样的挑战也适用于水性外部半透明甲板污渍。市场上有许多出色的产品,但没有一款能提供溶剂型亚麻油污渍的渗透保护和耐用性。我们正在开发和公开针对这些未满足需求的技术。

:您认为未来几年建筑油漆和涂料行业面临的最大挑战是什么?

Conlon, Alberdingk Boley:短期内,对抗菌、无异味和空气净化涂料的需求将继续增长。长期挑战将是转向可再生资源和降低碳足迹,而这将随着越来越远离化石燃料的转变而加速。

Vogel, BYK:由于法规的原因,广泛的原材料基础可能会受到限制,从而降低了当今涂料配方设计师的自由度。添加剂通过提供特殊性能,可以补充一些失去的配方自由度。这个问题很重要,因为随着竞争的加剧,涂料将因性能而异,而添加剂可以支持性能的改进,例如涂料的耐用性。

Bauer, Michelman:随着对材料的监管越来越严格,对树脂和添加剂供应商的需求将越来越多,以创造可以缩小性能差距的新材料。在监管要求与消费者的性能和成本预期之间取得平衡的挑战将是未来几年行业的主要挑战之一。

Roidot、阿科玛:可持续发展继续推动行业创新。阿科玛一直在寻求帮助配方设计师优化涂料的成本和性能,以实现更好的可持续性和更低碳足迹的运营。此外,配方设计师一直在应对开发更持久耐用的涂料的挑战,这些涂料可以更长时间地保持美观并更好地吸引业主。在美国,也总是需要开发能够帮助企业以最佳的成本/性能平衡赢得MPI投标的产品。

Law,湛新:人们对具有更高多功能性的产品的期望会更高。通过更多地使用生物基材料,该行业也有动力在更可持续的未来表现出领导地位,但其代价是配方设计师愿意为材料支付,最终用户愿意为涂料产品支付。从利基到主流的转变并不容易,部分原因是原料不能影响现有的食物链,否则这些解决方案将不可持续。

太阳化学文图里尼: COVID-19 大流行在世界上造成了高度的不确定性,并揭示了关键原材料供应链的弱点或过度依赖。在颜料层面,我们预计会有更多战略性采购,涂料生产商将从多个地区采购原材料。对供应合作伙伴的评估将包括了解他们在诸如此类的困难时期生存的能力。一些没有广泛、多元化供应链的较小的区域供应商更容易受到攻击。

总体而言,在确定颜料供应商的可靠性及其通过区域中断提供材料的能力方面将具有更高的优先级。供应链多元化将是该行业需要解决的众多挑战之一。

科莱恩 Niederleitner:在消费者层面,COVID-19 迫使人们在家里花更多的时间,导致人们对他们的家庭环境投入更多的思考和要求。这种趋势,包括在家工作,可能会继续下去,并且很可能会影响消费者在建筑和装饰材料方面的选择。

科莱恩普罗克:满足对可持续解决方案日益增长的需求,特别是现在从粘合剂扩展到添加剂,在实现需求的经济性方面也肯定是一个挑战。与此同时,我们还需要实现新的发展,减少油漆维护,提高性能和耐用性,并满足生态标签的考虑。这些因素的结合是艰难的,为进一步的添加剂和油漆改进留下了很大的空间。我们很高兴能够支持该行业应对这些挑战。

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