光固化技術(shù)是指光引發(fā)劑對(duì)特定波長(zhǎng)的光子進(jìn)行光照射,產(chǎn)生自由基或陽(yáng)離子,引起單體和寡聚物的聚合和交聯(lián)反應(yīng),在極短的時(shí)間內(nèi)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物,從而實(shí)現(xiàn)固化。其中光引發(fā)劑是一種吸收紫外或可見光輻射能,使低聚物和稀釋劑由液體迅速轉(zhuǎn)化為固體物質(zhì)的化合物,是光固化材料的核心組成部分。近幾年,由于海外經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)長(zhǎng)期不景氣和大部分光引發(fā)劑的專利保護(hù)到期,全球光引發(fā)劑產(chǎn)能逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移。2012-2019年我國(guó)光引發(fā)劑產(chǎn)量從1.89萬(wàn)噸增加到3.84萬(wàn)噸,復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)10%。
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光引發(fā)劑產(chǎn)品簡(jiǎn)介。
其中,自由基光引發(fā)劑主要分為陽(yáng)離子型和自由基引發(fā)型兩種。自由基光引發(fā)劑根據(jù)其產(chǎn)生活性自由基的機(jī)理不同,分為兩大類:裂解光引發(fā)劑和奪氫光引發(fā)劑。我們國(guó)家生產(chǎn)的是以BP、1173、184為代表的普通光引發(fā)劑產(chǎn)品,自2000年起,我國(guó)光引發(fā)劑的生產(chǎn)和出口已躍居世界第一,成為全球最大的光引發(fā)劑生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。自21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)光固化產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,已成為繼美國(guó)、日本之后世界第三大光固化產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)。和近幾年來(lái)ITX、DETX、TPO、907等高效光引發(fā)劑逐漸成為國(guó)內(nèi)企業(yè)的主要產(chǎn)品,主要應(yīng)用于3D打印、顯示面板、PCB油墨等領(lǐng)域。
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光引發(fā)劑在光固化材料生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用,但其使用量不大,其用量占光固化材料的3%-5%,成本約占11%。光導(dǎo)劑對(duì)下游成本的影響較小,添加量較少,不同品種之間無(wú)明顯的替代關(guān)系,不同產(chǎn)品具有不同的用途。由于下游應(yīng)用的不同,光引發(fā)劑具有不同的特點(diǎn),特別是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力為少數(shù)企業(yè)所壟斷,所以議價(jià)能力強(qiáng),企業(yè)往往將成本傳導(dǎo)到下游。我國(guó)光引發(fā)劑市場(chǎng)經(jīng)過(guò)激烈的競(jìng)爭(zhēng),寡頭壟斷的局面已十分明顯,目前行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)包括久日新材、揚(yáng)帆新材、強(qiáng)力新材、北京英力等不到十家企業(yè)。近幾年,針對(duì)化工行業(yè)的環(huán)保監(jiān)察日趨嚴(yán)格,未來(lái)市場(chǎng)集中度將進(jìn)一步提高。
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有關(guān)報(bào)道:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布《2021-2026年中國(guó)光引發(fā)劑行業(yè)市場(chǎng)供需格局及行業(yè)前景報(bào)告》;
二、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境。
近幾年,國(guó)家一方面開始重視聚合物涂料及相關(guān)材料的生產(chǎn)研究和開發(fā),同時(shí)對(duì)光固化技術(shù)這一節(jié)能環(huán)保政策的傾斜力度加大,這些都有利于光引發(fā)劑行業(yè)的發(fā)展。為了控制大氣污染,減少VOCs排放,促進(jìn)資源節(jié)約,我國(guó)各級(jí)政府陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策法規(guī),對(duì)涉及VOCs排放的行業(yè),包括涂料、油墨等VOCs排放行業(yè)進(jìn)行綜合治理,并對(duì)VOCs減排規(guī)模、環(huán)保型涂料、油墨等提出發(fā)展目標(biāo)。
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隨著科技的不斷發(fā)展,各種需要應(yīng)用光固化技術(shù)的新材料不斷涌現(xiàn),光固化技術(shù)在3D打印、光學(xué)薄膜、微電子行業(yè)等新興行業(yè)的發(fā)展不斷演變。家具業(yè)及建材工業(yè),應(yīng)用領(lǐng)域包括硬木地板、PVC地板、木制家具及金屬制家具、木材刨花板封底漆等;在電子信息工業(yè)中,典型產(chǎn)品包括電導(dǎo)線、印刷電路板涂料、光導(dǎo)纖維、磁介質(zhì)涂料、光致抗蝕劑(光刻膠)等;在日用消費(fèi)品領(lǐng)域的典型應(yīng)用包括用膠粘劑的可剝離涂料、皮革涂料、塑料基材涂料、眼鏡鏡片等。從下游多樣化的需求出發(fā),工業(yè)企業(yè)經(jīng)常需要擁有8-10種光引發(fā)劑產(chǎn)品,而大部分光引發(fā)劑生產(chǎn)商只有能力提供一種或少數(shù)幾種產(chǎn)品型號(hào)。
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UV油墨是目前光固化領(lǐng)域應(yīng)用較為典型的行業(yè),它以快速固化、不含溶劑、印刷時(shí)免噴粉等優(yōu)點(diǎn),在印刷行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。UV涂料目前主要應(yīng)用于竹木、塑料,即在木器涂料、包裝涂料中應(yīng)用較多,在光纖涂料等工業(yè)維修和防護(hù)涂料中也有應(yīng)用,但在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滲透率還不到1%。近幾年UV油墨在環(huán)保壓力下的需求有了明顯的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)UV油墨產(chǎn)量從2012-2020年的3.09萬(wàn)噸增至8.36萬(wàn)噸。今后隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保政策的不斷收緊,技術(shù)和產(chǎn)品的持續(xù)升級(jí),UV涂料滲透率有望提高,預(yù)計(jì)我國(guó)將帶來(lái)至少3萬(wàn)噸的光引發(fā)劑市場(chǎng)擴(kuò)容空間。
數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)感光學(xué)會(huì)輻射固化專業(yè)委員會(huì),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理。
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