高性能特种颜料的新兴市场

作者：Janine Young，编辑，报告与出版，Smithers Rapra公司，俄亥俄州阿克伦市

高性能颜料（HPPs）和特种颜料（SPs）市场正在形成一个日益全球化和竞争激烈的商业环境。高性能颜料和商品颜料的界限在过去是模糊的，但是现在，随着应用要求的提高，HPPs的定义也变得更加清晰。

HPPs的生产商正在日益努力生产耐久性好、颜色强度高、树脂体系分散性好、化学稳定性好、溶解度低的产品。正如Smithers Rapra的独家研究报告所显示的那样，这种出色的性能也要求更高的价格。该公司最新的市场报告《至2023年，高性能颜料的未来》显示，2018年HPPs和SPs的市场规模会达到67.3亿美元（图1）。

目前，HPPs能够满足日益多样化的应用的需求，以及日益严格的法规要求——尤其在欧盟——这进一步增加了高端颜料的价值（图2）。

在报告中，Smithers Rapra预测了14种HPPs和SPs的增长——包括复杂的无机颜料——并追踪了在2023年该市场将如何达到79.7亿美元，同比年增长率为3.4%，以及同一时期的消费量将从239,120吨增加到282,694吨的结果。

北美

2017年美国经济的复苏，刺激了几个关键HPPs产品的终端应用。据估计，在2018年，HPPs的全国市场将达到34118吨，到2023年将增长到38790吨，复合年增长率为2.6%。

美国进行的引人注目的合并案和收购案，导致了化学部门的合并。尽管来自中国的原材料供应受到了干扰，但这些兼并活动在很大程度上对全球HPPs的贸易和价格产生了影响。

太阳化工最近收购了PPG工业的金属装饰油墨业务。此次收购反映出太阳化工通过收购来与现有业务进行互补，以实现业绩增长的战略。太阳化工将扩大其业务领域，并提高其在全球金属装饰市场的整体地位。

2017年，Ferro公司宣布收购了位于以色列的Dip-Tech公司，这是一家提供领先的高性能玻璃涂层数字打印解决方案的供应商。

近年来，墨西哥已成为HPPs增长的重要市场，生产商报告称，来自涂料、印刷和塑料等行业对效果颜料的需求强劲。这些行业中表现优异的细分行业包括汽车OEM和修补涂料、粉末涂料、塑料涂料、皮革涂料、木器漆、工业涂料、艺术涂料、分散体涂料和化妆品等。

市场创新

HPPs在终端产品应用中的创新能力和提供额外功能的能力，是它得以持续盈利的一个重要因素。Smithers的分析报告确定了在2018-2023年间，利用这一技术和创新实现增长的关键领域。

纳米科技

纳米颜料是一种超细颜料，单个颗粒在纳米范围内，它将直接影响效果颜料的技术前沿市场。汽车工业将在很大程度上推动这一创新。有机纳米HPP产品的需求在不断增长，其精细程度足以避免散射效应，并具有很高的透明度。这些产品可保持较高的耐光牢度和耐久性，同时像传统染料般具有高色度、高饱和度和透明度。当它与效果颜料混合时，可以产生巨大的色彩范围和效果，从而受到设计师和消费者的欢迎。

纳米颜料产品，如PPG的Andaro Tint Dispersion，最初是为汽车工业开发的，现在正被用于其他高性能涂料，包括奢侈品和家用电器的高端色彩涂料，比如洗衣机和冰箱等。未来的增长将继续，消费者愿意支付高昂的价格，用颜色来让自己与众不同。

对这些极小颗粒尺寸产品的需求也刺激了Buhler、Netzsch和Hockmeyer等公司在珠磨结构和设计方面的创新。

分散能力的创新

高性能颜料的高成本正促使生产商改进产品，以提高成本效益。另一个方向的创新是消除与磨珠相关的时间和财务成本。

易分散是一个需要特别关注的领域，它可以为用户节省大量的成本，因此大多数颜料供应商现在正在提供易分散的颜料粉末。例如，薛特颜料公司有Dynamix系列易分散粉末颜料产品。具报告，这些颜料在溶剂型涂料和水性涂料中都具有很好的性能，现在正在一些油墨配方中进行应用实验（图3）。

科莱恩是一家专业生产易分散颜料的企业，同时还销售一系列易分散的高性能有机颜料。这些颜料的营销点就在其易分散的性能上。

隔热颜料

节能降温建筑——热反射涂料结构——是建筑领域的主要趋势。这些建筑结构有助于降低空调的运行成本，并满足新的能源效率标准。此外，低温涂层可以减少热降解和整个建筑结构的热胀--—从而提高建筑的生命周期，减少维护成本。

许多制造商现在都可提供具有红外反射特性的特殊颜料系列产品——Ferro (冷颜料)、Heubach （Heubach IR）、Merck (Iriotec 9000)、薛特（Arctic）、范能拓 (Altiris)。值得注意的是，这类新兴的HPPs可以提供双重功能——结合颜色持久性和红外反射性——具有包括黑色在内的各种颜色。

使用具有红外反射性能HPPs的涂料在汽车涂料中也取得了进展。2018年3月，巴斯夫在该领域的工作获得iF设计奖。其被动式温度管理系统采用了具有红外反射辐射的透明底漆和红外反射填料。这种组合，在强烈的阳光下降低了车辆的表面温度20°C，如节能建筑涂料一样，它也提供了类似的耐用性和节能性。

纳米技术也被用来优化红外反射率。利用铁/钛氧化物纳米棒的装饰云母片，产生了一种新的颜料系列产品。这些复合颜料的近红外太阳反射率可高达80%。

无人驾驶汽车涂料

汽车行业正越来越多地将先进的驾驶员辅助系统（ADAS）应用到汽车上，其目标是在未来十年实现全自动驾驶汽车上路。

ADAS越来越多地依赖于安装在汽车上的特殊传感器来帮助驾驶员交通导航和应对其他危险。关于实时反馈功能，许多都集中在使用光探测和测距（LiDAR）技术方面；这反过来又刺激了对增强汽车涂层性能的需求。

PPG在这一领域处于领先地位，其涂料技术允许对特定波长的涂层反射率进行细致管理。该涂料预计在2020年之前上市。PPG还希望进一步改进涂料，以提高塑料和复合基材的雷达反射率和传输性能。

3D打印

增材制造，也就是通常所说的3D打印，正准备在需要低生产运行、易于定制和/或设计复杂性的行业中进行生产革新。

3D打印的产品或部件通常并不便宜。若要实现更高质量的效果，便可以要求更高的价格，。这可以通过在3D打印机使用的聚合物混合物中加入HPPs来实现。

科莱恩和巴斯夫都已经开始了提供高端定制3D打印线材的业务。在增长潜力方面，Smithers分析显示，2018年全球的3D打印设备和耗材市场将达到86.7亿美元。到2022年，这一数字将增加三倍，达到201.4亿美元；到2027年，这一数字将再增加一倍，达到558.2亿美元。

这一增长正在见证颜料业务与助剂技术制造供应商建立新的合作伙伴关系的过程。巴斯夫和工业喷墨公司Xaar正在合作改进一种光聚合物喷射工艺。这依赖于用紫外线光源来固化塑料，创造了一个用HPPs为光聚合物树脂上色的机会。

Schlenk金属颜料公司和线材生产商Herz合作创造了3D打印线材，它拥有“光滑、均匀的表面，具有真实的金属外观，且看不见的闪光颗粒（结合）深光。“使用聚合对苯二酸酯丙二醇改性的矩阵聚合物，可产生具有金属蓝、红、黑、棕、冷杉（绿）色的五个3D打印颜色，可在高达240°C的温度下进行制造。

在Smithers Rapra的新报告《至2023年，高性能颜料的未来》中，研究并量化了这些创新及商业市场趋势的影响。这份市场报告现在Smithers Rapra官网有售。网址为：https://www.smithersrapra.com/market-reports/rawmaterials-industry-market-reports/the-future-of-highperformance-pigments-to-2023