2021年有機顏料細分市場發展前景預測分析及投資戰略專項研究
?
1、有機顏料行業概況:使物質顯現顏色的物質統稱為著色劑,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。
顏料作為著色劑被廣泛應用于油墨、涂料和塑料等領域的著色,是工業制品生產過程中不可缺少的著色材料。顏料在后續產品中的應用是一個物理分散過程,以顆粒狀態高度分散于使用介質中,顏料特性直接影響油墨、涂料、塑料制品及紡織纖維等最終應用產品的性能。雖然部分顏料在油墨、涂料、塑料等應用領域具備通用性,但油墨、涂料、塑料等應用環境各有特點,對其中所用的顏料的分散性、耐候性等性質要求不盡相同,這就導致不同色系、不同應用領域的顏料的制備方法、工藝流程、反應原理和化學結構等存在較大差異。
中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國有機顏料行業市場發展現狀研究及投資戰略咨詢報告》
顏料分為有機顏料和無機顏料,由于分子結構的差別,使其具有不同的應用性能。與無機顏料相比,有機顏料具有諸多獨特的優點,使得近年來有機顏料在品種和產量上有了迅速的發展。有機顏料與無機顏料應用性能對比如下表所示:
應用性能 | 有機顏料 | 無機顏料 |
著色強度 | 中等到高 | 較低 |
鮮艷度 | 高 | 低 |
透明度 | 高 | 低 |
品種 | 多 | 較少 |
色譜范圍 | 寬 | 窄 |
生產成本 | 較高 | 較低 |
毒性 | 無毒、少毒 | 某些品種含有重金屬,具有一定的毒性 |
2、有機顏料分類方法:有機顏料品種繁多,可采取不同的方法分類。
(1)按顏色分類:有機顏料按色譜不同可分為黃色、橙色、紅色、藍色、綠色顏料等。
(2)按化學結構分類:有機顏料按化學結構分為偶氮類、酞菁類、稠環酮類、雜環類等,每一大類下可各自細分若干種小類。
顏料大類 | 主要細分類別 |
偶氮類 | 單偶氮類、雙偶氮類、偶氮縮合類、苯并咪唑酮類、偶氮色淀類 |
酞菁類 | 銅酞菁類、鹵代銅酞菁類、酞菁色淀類 |
稠環酮類 | 蒽醌類、芘酮類、硫靛類、苝系 |
雜環類 | 喹吖啶酮類、吡咯并吡咯二酮類、異吲哚啉酮類、二噁嗪類 |
各顏料大類中,偶氮類產量占比最高,占比約?50%,是最主要的顏料類型。
數據統計:中金企信國際咨詢
(3)按應用領域分類:有機顏料按應用領域不同可分為油墨用、涂料用、塑料用顏料等,其中油墨是有機顏料最重要的應用領域,占比約為?40-50%。
應用領域 | 占比(%) |
油墨 | 40-50 |
涂料 | 25 |
塑料 | 10 |
其他 | 15-25 |
數據統計:中金企信國際咨詢
?
(4)不同分類方法之間的聯系:
①按顏色與化學結構分類的聯系:
化學結構 | 主要顏色 |
偶氮類 | 黃色、紅色、橙色(橙色主要用于調節色相,通常不單獨應用,產量較小) |
酞菁類 | 藍色、綠色 |
稠環酮類 | 黃色、紅色、橙色、藍色、綠色 |
雜環類 | 黃色、紅色、橙色 |
不同化學結構的有機顏料分子中含有不同的發色基團,使其呈現不同的顏色。目前,黃色、紅色、橙色顏料以偶氮類顏料為主,少量為稠環酮類和雜環類顏料;藍色、綠色顏料以酞菁類顏料為主,少量為稠環酮類顏料。
②按化學結構與應用領域分類的聯系:有機顏料由于應用領域不同,要求其應具有的物化特性也有所不同,主要表現為:
?
A、不同應用領域要求顏料具有的主要特性:
a、油墨:油墨主要用于出版物印刷和包裝印刷,對顏料最主要的要求是保證印刷材料上的色彩與擬印刷內容的色彩相一致,實現最大程度的色彩還原,因此油墨用顏料需要具備如下主要特性:
Ⅰ、優良的透明度,以符合彩色還原的質量要求;
Ⅱ、色光鮮艷、高的著色力和彩色飽和度;
Ⅲ、良好的油墨印刷適應性,如流動性、轉移性、觸變性等;
Ⅳ、與連接料的相容性,顏料粒子應具有良好的分散性,均勻的分散在連接料中;
Ⅴ、油性油墨用顏料應具有良好的耐遷移性,不與連接料分離;溶劑油墨用顏料應具有良好的耐溶劑性,不發生顏色變化,不增加油墨的粘度;水性油墨用顏料應具有良好的耐水性,存放時不變色。
b、涂料:涂料主要用于在物體表面形成漆膜。對于涂料,特別是外墻涂料等用于室外環境的涂料,主要賦予物體保護、美化、標志等作用,因此涂料用顏料需要具備如下主要特性:
Ⅰ、高遮蓋力、耐久性、耐光與耐氣候牢度,尤其是用于戶外用涂料;
Ⅱ、良好的貯存穩定性,不發生分層或沉淀現象;
Ⅲ、在不同類型的展色料中具有良好的匹配性與易分散性能;
Ⅳ、耐熱穩定性優良;
Ⅴ、溶劑涂料用顏料應具有良好的耐溶劑性,色光與著色力不改變;水性涂料用顏料應具有良好的耐水性,不發脹。
c、塑料:塑料用顏料需要具備如下主要特性:
Ⅰ、良好的耐熱穩定性。由于生產塑料過程中溫度較高,因此優良的耐熱性能是作為塑料用顏料最重要的指標,可以防止在受熱時顏料因分解或晶型變化而導致顏色的改變;
Ⅱ、優良的耐光性、耐氣候牢度,尤其是用于戶外用塑料;
Ⅲ、耐水性,防止著色的顏料出現滲色現象;
Ⅳ、較高的著色強度和色彩鮮艷度。
綜上所述,油墨用顏料最主要的性能要求是具有良好的透明度、高的著色力
與光澤度,色彩鮮艷。由于油墨產品主要應用于室內,因此對耐熱性、耐氣候牢度等性能指標要求低于室外用涂料、塑料產品;涂料用顏料最主要的性能要求是具有高遮蓋力、優良的耐光性、耐氣候牢度;塑料用顏料最主要的性能要求是良好的耐熱穩定性,其次包括耐氣候牢度、耐水性等。
B、不同化學結構的顏料具有不同的性能優勢:不同化學結構的顏料具有的性能優勢不同,因此常應用于不同的下游領域。偶氮顏料具有良好的透明度、高的著色力與光澤度,色彩鮮艷,屬于最主要的油墨用顏料;偶氮顏料中的苯并咪唑酮類、偶氮縮合類顏料,以及雜環類顏料等,具有高遮蓋力、良好的耐氣候性和耐熱性,屬于主要的塑料、涂料用顏料;稠環酮類顏料耐光牢度優異,但鮮艷度和著色力不高,因此主要用于涂料領域;酞菁顏料是藍色、綠色顏料中最主要的品種,且性能均衡,因此同時應用于油墨、涂料、塑料等領域。
③按顏色與應用領域分類的聯系:
應用領域 | 主要顏色 |
油墨 | 紅色、黃色、藍色 |
涂料 | 黃色、橙色、紅色、紫色、藍色、綠色 |
塑料 | 黃色、橙色、紅色、紫色、藍色、綠色 |
油墨的主要顏色為紅色、黃色、藍色三種基礎顏色,其他顏色主要通過三種基礎顏色疊加調配形成,少數情況下需要加入特定顏色的顏料(如橙色、群青色等),用于調節油墨色相。涂料、塑料的顏色種類繁多,所需的顏料顏色種類多。
4、有機顏料行業核心技術:有機顏料的合成技術,既包括經典的基本有機合成化學反應,又涉及合成產物的深加工、物理化學處理過程或產品商品化處理,主要包括如下方面:
(1)顏料表面處理與商品化:顏料表面處理是顏料生產的核心工序,能夠使顏料產品在實際應用中具有優異的性能,即顏料產品商品化的過程。在顏料表面處理工序中,最主要的處理方法是對顏料分子進行表面改性處理。表面改性處理指根據顏料分子的化學結構類型及應用介質(油、溶劑、水)不同,在顏料粒子表面沉積或包覆單分子或多分子層的物質(助劑),包括表面活性劑、改性劑、顏料自身的衍生物等,以改變粒子的表面極性,使其與應用介質具有更好的匹配性或相容性。
選擇效果明顯的助劑,在適當的時間添加最佳用量,完成表面改性處理,處理后的顏料具備不同的應用特性。因此,同一?C.I.通用名下的顏料通過顏料表面處理后形成不同名稱的商品,供下游客戶按需選購。
(2)合成工藝的控制:顏料生產過程中必須嚴格控制各種影響因素,如特定的?PH?值、加熱溫度、反應時間等,使生成的顏料粒子大小與分布符合預期的要求。除此之外,為了提高顏料的某些應用性能,在生產過程中會應用不同的合成工藝。例如,采用混合偶合技術合成的偶氮顏料,不僅可以使最終產品具有更優良的透明度、高的著色強度與高的耐光牢度,而且可以擴大色譜范圍,調整產品的色光,滿足用戶的需求;特定的偶合組分分散方法能夠使顏料粒子的顆粒更小,表面積更大,更容易發生反應;固態溶液技術已從早期僅用于喹吖啶酮類顏料,發展到用于新型結構的吡咯并吡咯二酮類顏料。
(3)反應組分的內在質量:有機顏料不溶于水,也不溶于一般的有機溶劑,因此加入的反應組分中所含的不溶解的雜質,最終都將保留在產品當中,明顯影響顏料的應用性能。因此應當恰當選擇反應組分,嚴格控制其副產物異構體含量、未參與反應的原料含量、酸不溶物及堿不溶物等。除此之外,反應組分的內在質量控制還包括其物理化學特性,如外觀顏色(盡量要淺)、形態、可溶性、熔沸點、含水量等。