石墨烯防腐材料产业将站在风口处
日期：2017-06-17 人气： 编辑：jutan 来源：未知
对于被国外企业垄断高端市场的重防腐材料行业，和面临着产能过剩问题的石墨烯行业，推进石墨烯重防腐涂料的产业化成为取得突破的关键。“石墨烯重防腐涂料对中国的国家安全和海洋经济发展有重大意义，我们应该整合各方面力量把这一产业做大做好。”在近日举行的“石墨烯防腐应用推进工作组”成立会议上，中国工程院院士薛群基如是说。这场由中国石墨烯产业技术创新战略联盟、皇冠428428娱乐娱城院宁波材料技术与工程研究所、北京寰能皇冠428428娱乐娱城石墨烯科技发展有限公司联合主办的会议吸引了包括薛群基以及国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇在内的多位业内大腕前来捧场。和薛群基一样，与会的专家学者均认为，对于被国外企业垄断高端市场的重防腐材料行业，和面临着产能过剩问题的石墨烯行业，推进石墨烯重防腐涂料的产业化成为取得突破的关键。更重要的是，石墨烯重防腐涂料的发展关系着国家安全和海洋经济发展战略。
重防腐涂料亟需突破
因为能对产品起到保护、装饰、标志及电绝缘、防污、减阻、耐辐射等作用，涂料在工农业、国防、科研和人民生活中发挥着重要的作用。尤其是被广泛应用于船舶、集装箱、铁路、桥梁、电力和水利工程等重要领域的重防腐涂料，更是关系着国家的发展战略和经济命脉，关系着国防安全。
近几年，在全球涂料市场快速发展的同时，中国涂料产业稳步发展，产量不断创下新高。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王立平提供给《瞭望东方周刊》的数据显示，2015年中国涂料产量达到1717.57万吨，占全球涂料产量的28%，其中常规防腐涂料和重防腐涂料的产量分别达到300万吨和150万吨左右。“目前，中国的涂料市场份额在全球市场中的占比已经超过了31%，是世界涂料生产和消费第一大国。”王立平在接受《瞭望东方周刊》采访时说。但中国涂料行业仍然面临着高质量产品不足、低质量产品供应过剩的状况。“高档涂料大部分还是依赖进口。”王立平颇感痛心。
2016年6月，涂料行业媒体《涂界》发布的《2016年中国涂料100强企业排行榜》中的数据显示，中国涂料市场排名中，外资企业表现出了绝对优势，不仅占据了前10中的8个席位，更是包揽前6名。在重防腐涂料领域，这样的差距表现得更为明显。2017年6月，中国科学院宁波材料技术与工程研究所等机构联合发布的《石墨烯重防腐涂料形势分析报告》指出，中国80%的海洋防腐涂料市场被国外涂料巨头垄断，特别是船舶、集装箱、海洋平台、港口机械等高端重防腐涂料市场基本不属于中国。“我国在海洋防腐涂料的腐蚀机理研究和产品开发应用方面跟国外差距明显，没有形成自主知识产品技术，缺乏相应的规范和标准。”王立平总结认为。
因此，中国的涂料行业，尤其是在重防腐涂料领域迫切需要找到能够实现弯道超车的突破口。
石墨烯产业的应用困局
而石墨烯材料的发现，尤其是其在涂料领域的应用，为中国重防腐涂料的突破性发展提供了机遇。因其多种独特优良的性能，石墨烯自2004年被从石墨中分离出来起，就吸引了各国研究者的关注。在中国，石墨烯材料的各项研究也获得了政府的关注和支持，包括在“863计划”纳米材料专项中，将石墨烯研发作为重点支持内容，并一再明确其战略地位，提出具体的实施方案和发展目标。据王立平介绍，目前中国石墨烯粉体和薄膜均已在大规模制备方面取得突破，石墨烯产业步入了规模化应用的初期。“在石墨烯涂料、散热膜、触控屏等领域已经有了批量化的产品出现。”王立平说。更重要的是，与发达国家相比，中国在石墨烯的研发中并没有技术上的差距，“大家都是处在石墨烯的规模制备和下游应用开发阶段。”王立平说。
但是中国的石墨烯却面临着空有产能没有产量的窘境。DT新材料数据库的统计结果显示，全球443家石墨烯生产企业中，中国以250家左右的规模，占比高达56%。有专家预测，中国石墨烯产能完全建成之后，可能达到每年2万吨以上。但石墨烯产业下游的应用尚未被真正开发出来；下游市场需求不足，便使中国的石墨烯产业不可避免地出现了产能严重过剩的情况。于是，中国的石墨烯产业尚未成熟，就已经内纳入了去产能的名单。王立平介绍，目前石墨烯产业链下游的应用方向主要包括电子信息及传感领域、能源领域、复合材料等4各方面，其中已经被开发的应用主要集中在储能、基于石墨烯的导热散热材料和石墨烯防腐涂料3个领域。“这里面最有可能突破的就是石墨烯在重防腐涂料中的应用。”对此，王立平显得很是自信。
但是中国的石墨烯却面临着空有产能没有产量的窘境。DT新材料数据库的统计结果显示，全球443家石墨烯生产企业中，中国以250家左右的规模，占比高达56%。有专家预测，中国石墨烯产能完全建成之后，可能达到每年2万吨以上。但石墨烯产业下游的应用尚未被真正开发出来；下游市场需求不足，便使中国的石墨烯产业不可避免地出现了产能严重过剩的情况。于是，中国的石墨烯产业尚未成熟，就已经内纳入了去产能的名单。王立平介绍，目前石墨烯产业链下游的应用方向主要包括电子信息及传感领域、能源领域、复合材料等4各方面，其中已经被开发的应用主要集中在储能、基于石墨烯的导热散热材料和石墨烯防腐涂料3个领域。“这里面最有可能突破的就是石墨烯在重防腐涂料中的应用。”对此，王立平显得很是自信。
石墨烯防腐的想象空间
在王立平看来，中国防腐涂料有600万吨的市场空间，即便是其中的50%采用石墨烯防腐涂料。按照1%的添加量计算，石墨烯的年需求量就达到了3万吨。“防腐涂料庞大的市场容量，使防腐涂料行业完全足以支撑中国石墨烯行业的发展。”王立平强调。
因此，近年来，石墨烯重防腐涂料已经成为国内外防腐材料领域的研究热点。中国工程院院士干勇说，石墨烯重防腐涂料在长效防腐方面显示出了良好的性能。比如中国科学院宁波材料技术与工程研究所在海南文昌海洋大气实验站做了1500个材料挂片实验，经过6年的检测，总体性能良好。干勇认为，石墨烯重防腐涂料实现了严酷海洋大气环境下长效防腐和功能化、轻量化及环保性的统一，较传统重防腐涂料防腐性能提高了3～6倍，是我国自主知识产权的新一代海洋防腐涂料的发展方向。国家对石墨烯在重防腐涂料的应用也非常重视。日前，工信部发布的《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录（2016-2017年本）》已明确石墨烯粉体、石墨烯重防腐涂料2项产品。
因此，近年来，石墨烯重防腐涂料的发展迅速，其中已经实现了石墨烯重防腐涂料在国家电网、沿海风力发电、临海原油储罐、皇冠428428娱乐娱城装备以及海洋多功能平台等领域的示范工程。但是，多位与会专家均认为，整体来看，中国石墨烯重防腐涂料的发展仍然存在许多核心问题，比如研发碎片化，部分关键技术仍未取得最终突破；针对不同领域的腐蚀防护需求，未形成完善的涂料体系和涂装体系；还缺少涂层性能的全面考核和实际工况的长期服役评估；缺乏各种环境下涂层的专用腐蚀数据积累和相关涂料标准，导致在石油化工、海洋工程和装备以及国防高技术领域选用材依据匮乏。
因此，薛群基提出，希望“石墨烯防腐应用推进小组”能够从技术开发、环境性能考核、标准制定、工程应用和产业化等环节全方位推动石墨烯重防腐涂料的发展。“因为这不仅对石墨烯产业发展意义重大，也是保障海工装备和国家重大基础设施安全服役，促进我国海洋防腐涂料产业升级的需要。”他说。
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