2022-02-14586
在舟山500千伏聯(lián)網(wǎng)工程現(xiàn)場,十余名工作人員正在給地面堆放整齊的一根根鐵塔管桿噴刷“石墨烯重防腐涂料”,為這座在建的世界高塔穿上一身防腐“鎧甲”。長期以來,如何在濕度和鹽度較高的海島環(huán)境,減緩金屬物的銹蝕,防止表面剝落,保證設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受破壞,從而延長桿塔壽命,是沿海地區(qū)供電部門研究的一項重要課題,石墨烯重防腐涂料的應用,無疑是解決這個難題的有力方案。
中國是海洋大國,有長達1.8萬公里海岸線,約300萬平方公里的海洋面積,擁有豐富的海洋資源和蓬勃發(fā)展的藍色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。據(jù)海洋局日前發(fā)布的《2017年中國海洋經(jīng)濟統(tǒng)計公報》顯示,2017年全國海洋生產(chǎn)總值77611億元,海洋生產(chǎn)總值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的9.4%。
隨著中國海洋經(jīng)濟的不斷發(fā)展,尤其是中國海洋開發(fā)和一帶一路等戰(zhàn)略工程的落地,海洋油氣平臺、海底管線、海上風電、船舶運輸、跨海大橋、海洋交通設施不斷增加,沿海海港碼頭、濱海電廠等設施遍地開花。然而,在國內(nèi)大力倡導資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設的同時,海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展,仍然存在著資源耗損腐蝕的挑戰(zhàn)。
據(jù)估計,世界上約有20%的金屬材料因被腐蝕而無法回收,因此金屬的腐蝕及防護問題引起了世界各國的普遍重視。有關(guān)資料顯示,全世界每年因腐蝕形成的經(jīng)濟損失高達1萬億美元,約為地震、水災、颶風等自然災害形成經(jīng)濟損失總和的6倍。而我國每年因腐蝕形成的經(jīng)濟損失達1.2萬億元,約建441個鳥巢、7個三峽工程、46條青藏鐵路。腐蝕所造成的損耗始終困擾著全球各行業(yè),這其中海洋腐蝕尤為嚴峻。
防腐涂料——抵御腐蝕的“防彈衣”目前,腐蝕問題主要是通過防腐涂料對工程設備進行裝涂來解決,作為抵御腐蝕的“防彈衣”,防腐涂料的市場需求日益高漲。在國內(nèi),尤其是對防腐規(guī)格有著嚴苛要求的石油化工、管道運輸、海洋工程等行業(yè),對防腐材料及重防腐涂料的需求量始終保持著持續(xù)穩(wěn)定的增長趨勢。
十三五期間,我國涂料行業(yè)總產(chǎn)值年均增長底線在6.5%左右,到2020年,中國涂料行業(yè)總產(chǎn)值預計增長至5600億人民幣左右,總產(chǎn)量預計增長至2200萬噸左右。
其中,重防腐涂料作為在相對苛刻的腐蝕環(huán)境下,還能能達到比常規(guī)防腐涂料更長保護期的涂料,被廣泛應用在具有嚴酷腐蝕條件下的工程設備及設施中。隨著對深海資源的勘探與開發(fā)以及“走向深海大洋”戰(zhàn)略目標的實施,重防腐涂料將擁有更為廣闊的市場體量。
經(jīng)過對近年的數(shù)據(jù)分析我們發(fā)現(xiàn),2010-2017年間,中國重防腐涂料市場銷售收入呈波動增長趨勢,增長情況大致與工業(yè)總產(chǎn)值類似。2017年,重防腐涂料行業(yè)實現(xiàn)銷售收入884.65億元,同比增長了14.0%;而到2023年,重防腐涂料行業(yè)將實現(xiàn)銷售收入達1981億元。
高端防腐涂料難覓國產(chǎn)品牌 技術(shù)差距明顯我國擁有千億級別的防腐涂料市場,但是國內(nèi)防腐市場格局卻是另一番景象。以船舶重防腐涂料市場為例,阿克蘇諾貝爾、PPG、海虹老人、佐敦、日本中涂、日本關(guān)西等國外企業(yè)基本瓜分了80%的市場份額。在2017年,海虹老人、日本中涂、日本關(guān)西和韓國KCC在集裝箱重防腐涂料市場的占有量甚至達到了驚人的95%,國外巨頭涂料企業(yè)基本形成了相對壟斷國內(nèi)市場的競爭格局。即便是重防腐涂料市場每年都在高速增長,給國內(nèi)企業(yè)成長帶來了一定契機,但限于技術(shù)的差距,國內(nèi)防腐品牌明顯缺乏市場競爭力。
作為發(fā)展中,中國經(jīng)濟和科技的發(fā)展雖獲得了長足的進步,但這并不意味著所有技術(shù)都能與國際上分庭抗禮,至少高端重防腐領(lǐng)域中國并不是。出于歷史原因,中國防腐涂料的研發(fā)起步較晚,加之國際社會對中國技術(shù)的長期封鎖,中國防腐涂料技術(shù)成長起來扔有不少的路要走。
據(jù)了解,在全球重防腐產(chǎn)業(yè)鏈中,從原料配方到技術(shù)研發(fā)等眾多鏈條環(huán)節(jié)中,中國涂料企業(yè)僅能位列中低端的梯隊。沒有自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù),缺乏相應的技術(shù)標準,生產(chǎn)設備迭代滯后等問題,對于我國藍色產(chǎn)業(yè)的長久發(fā)展非常不利。
時至今日,國內(nèi)一些特大型、重點工程項目,但凡需要高規(guī)格防腐處理技術(shù),均能看到國外品牌的身影。如在中國建造的全球更大的煤化工Flour工程中,指定使用阿克蘇諾貝爾和佐敦等公司的重防腐涂料。中國國內(nèi)高樓——上海中心大廈的相關(guān)防腐防火涂料基本上也采用了阿克蘇諾貝爾涂料,以上例子,不勝枚舉。長期被國外涂料巨頭把握住的這一關(guān)鍵資源,就像隨時被扼住的咽喉,一旦出現(xiàn)問題,僅腐蝕一項損失就不可估量。
新材料石墨烯 促重防腐行業(yè)新變局石墨烯作為新型的納米材料,有“新材料”的美譽,其良好的阻隔性能和屏蔽性能,以及具有極為的導電、導熱、超輕薄、超大比表面積等特性,讓其成為改善防腐涂料性能、降低防腐涂料成本的天然功能性材料。
經(jīng)過眾多權(quán)威實驗數(shù)據(jù)表明,石墨烯作為關(guān)鍵材料在防腐涂層發(fā)揮的作用尤為明顯,其可以有效地阻隔外界環(huán)境、腐蝕物質(zhì)等向金屬基材滲透和擴散,并形成致密的保護層,具有防腐效果好,涂層厚度低,附著力高,重量輕,機械性能