【观察】市场规模超百亿级的智能涂料为行业提供绝佳的机遇

发表时间: 2023-12-19 11:51:20 发布者:荣誉证书

  智能涂料对不同的人来说意味着许多不同的东西,并且有多种类型的智能涂料。但有一点是一致的:它们确实为终端产品增加了价值。这种价值创造意味着开发和销售智能涂料能帮助涂料公司通过帮助客户开发独特和创新的产品来增加产品差异化。智能涂料为涂料行业提供了绝佳的机遇。

  智能涂层没有统一的定义。因此,智能涂料一词被使用得相当多,并依据情况有不同的定义。我们将智能涂料定义为一种具有允许其响应外部条件/刺激变化(如热、光、pH值变化或外部/外部条件的任何其他变化)的特性,以提供所需的性能优势。要被认为是智能的,涂料需要出示一种功能,而不单单是所有类型的涂料所提供的装饰和保护功能。因此,有时术语智能涂料或功能性涂料可互换使用。尽管在现实中,智能涂料是功能性涂料的一个子集。

  有许多涂料的例子符合这一定义。有些已经存在一段时间了。例子包括自修复、基于光改变颜色的光致变色涂料、基于热改变颜色的热致变色涂料、自清洁涂料和将污染转化为无害产品的涂料。

  行业趋势,如持续的健康、安全和环境(HSE)责任,能源效率和填补现有产品在各种终端使用领域的性能差距的能力,将继续推动创新。封装技术已开发出来,应用于海洋、医疗甚至腐蚀等几个最终用途行业,能够及时释放活性物质。例如,使用先检测腐蚀,然后按需提供缓蚀剂的成分,能够更好的降低维护成本,延长昂贵资产的使用寿命。

  工业界将继续推动更持久的性能,增强的可持续性,更多地使用轻质材料,包括不腐蚀的材料,如复合材料。同样,使用支持增加数字化的材料,为最终用户/消费的人提供利益,将增加需求,并推动持续创新。

  自愈涂层。自愈涂层是指那些能自行愈合的涂层。通常,它们需要用热风枪来启动自愈过程。这些类型的涂料已经在汽车领域得到应用,涂层表面的小裂缝可以在不重新喷漆的情况下修复。此外,在保护涂料中也有一些用途,其基本功能是腐蚀控制。涂层中的任何小裂缝都可能引发腐蚀,因此快速简单的修复小划痕的办法能够减少腐蚀。

  热变色涂料。热致变色涂料是指当加热或冷时可逆变色的涂料。其中一些用于安全应用。其中一个例子是厨房用具,锅柄在加热时变色,来提升了厨房的安全性。另一个例子是开发在高温下变白,但在低温下是纯色的涂料。这一些产品正在开发中,通过在夏季反射热量和在冬季吸收热量来降低建筑物的能源消耗。通过这一种方式,它们在夏天充当了凉爽的屋顶涂层。

  彩色照相的涂料。光色涂料是那些根据光改变颜色的涂料。一个日常的例子是眼镜的过渡涂层,它在室外变成处方太阳镜,但在室内却像普通眼镜一样。在这个例子中,镜片上的涂层与光线发生反应,改变其结构并变暗。

  自洁减污涂料。自洁涂料有两种类型:疏水性和亲水性。疏水涂层的工作原理是荷叶效应,涂层的表面张力使水形成紧密结合的球形液滴,这些液滴从表面滚走,并带走了污垢。另一种自洁涂层是亲水的。在这些涂层中,当暴露在阳光下时,表面的有机污垢会通过光催化反应被分解。窗户表面的涂料可以在市面上买到,它们可以自我清洁。

  光催化涂料还可用于减少一氧化二氮(NOx)、硫氧化物(SOx)和挥发性有机化合物(VOCs)。其实现机制类似于亲水性自清洁涂层。TiO2被用作反应发生的催化表面。通过这样的形式,这种涂层可以用来改善汽车交通密集城市的空气质量。

  智能涂料的例子有很多,包括窗户上的自清洁涂料、用于清洁城市污染的光催化涂料、用于炊具把手的热致变色涂料以及用于防护或汽车应用的自愈合涂料。智能涂料的另一个成熟应用是在汽车行业。

  自动驾驶汽车和汽车上增加的安全设备依赖于激光雷达技术。这意味着汽车需要保持清洁,因此自动清洁涂料能满足这一需求。此外,雪和冰不能在汽车外部堆积,激光雷达系统无法工作,因此就需要防冰涂层。汽车安全系统的逐步发展需要智能涂料的持续发展。

  智能涂层在汽车应用中的另一个例子是宝马最近的变色汽车。表面涂层中的颜料实际上在涂层表面上分层,以响应所施加的电场。

  最后一个例子是电子设备上的显示屏。屏幕通常使用易于清洁,防指纹和防眩光涂层。这些屏风是疏油的,因此排斥油;指纹很容易从屏幕上擦掉。

  鉴于智能涂料没有统一的定义,确定市场规模可能很困难。如果个人会使用上面给出的定义,智能涂料是那些具有对外部条件做出一定的反应的性能的涂料,那么我们始终相信全球市场规模在20-40亿美元之间。

  随着对这些市场研究的继续,以及涂料公司的不停地改进革新,我们预计智能涂料的使用将继续增长。阻碍智能涂料使用的根本原因是,涂料仍然需要具有原有的装饰和保护特性,同时也要加入智能涂料的功能特性。此外,涂料需要合理定价。

  通常情况下,智能涂料比标准涂料价格更高,这有时限制了它们在小众应用领域的使用。因此,涂料配方有一个困难的平衡:保持当前涂料系统的装饰性和保护性特征,增加智能或功能性特征,并保持成本合理。这种具有挑战性的平衡行为实际上限制了智能涂料技术的进一步使用。

  智能涂料的应用案例有很多。由于智能涂料在大多数涂料的装饰和保护功能之外增加了功能,它们为最终用途产品增加了价值。通过增加价值和功能,他们正在帮助涂料客户创造价值。这些类型的涂料在整个客户链中增加价值的能力意味着创新和差异化将使涂料公司获得更加多的价值。

  最后,行业慢慢的变多地用AI、机器学习和更大的连接性来监测资产状况,这将推动树脂、添加剂和所用材料的进一步创新。最近的大流行也突出了对增强型抗菌和抗病毒涂层的需求,这种涂层在多次清洁后可靠地为触摸服务提供消毒性能。 (涂界)

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