企业可持续发展对于涂料行业的商业成功至关重要。188BET竞彩



企业可持续发展,通常被理解为一种为财务、环境和社会利益相关者创造长期价值的商业方法,对于涂料行业的商业成功至关重要。188BET竞彩随着全球经济周期的衰退,低可持续性的后果是迅速而无情的,导致许多公司无法生存。

与直觉相反,也许没有比经济形势严峻更适合创新的时候了。这可以比作一场赛跑——当所有的竞争对手都在冲刺时,一个人是在冲刺,还是在竞争对手休息时冲刺,他才能走得更远?一般来说,可持续发展的大公司不仅能在经济不景气的情况下生存下来,而且还能在竞争对手做不到的时候,依靠自己的技术和财务优势为创新提供资金,从而变得更强大。在当前的经济条件下,涂料生产商肯定会遇到这种情况。我们可以预期,在这段时间里,边际可持续涂料生产商和那些拥有资源和愿景的制造商之间的差距将会扩大,以迎接未来更好的时代。通过与合适的原材料合作伙伴合作,涂料制造商可以改善其短期和长期的业务健康状况。

涂料市场部门的企业可持续性是通过平衡经常相互冲突的优先事项来实现的。上面我们关注的是金融的可持续性,但环境管理仍然是消费者日益关注的问题,随着时间的推移,可持续性的两个方面变得越来越相互依赖。

最近,涂料行业的环境可持续性主要集中在配方涂料,其中挥发性有机溶剂,助溶剂和添加剂的水平是最188BET竞彩低的。虽然对VOC的关注是可以理解的,但涂料生产商还有其他方法可以减少他们的环境足迹。一种方法是考虑原材料供应商的环境足迹。二氧化钛颜料就是一个很好的例子。TiO2的制备有两种工艺,分批硫酸盐法和连续氯化物法。硫酸盐法是两种方法中较老的一种,产生的废物是现代氯化物法的许多倍,因此不太受欢迎。即使在氯化物制造过程中,由于操作细节的差异,不同的TiO2生产商每吨产品产生的废物量也不同。毫不奇怪,最大的生产商能够投入必要的时间和资源来最大限度地减少废物产生和对环境的影响。

涂料行业的传统观点是,改善环境可持续性的行动将损害财务可持续性188BET竞彩,因为环境管理是有代价的,无论是在产品质量方面还是在制造成本方面。但是更好的环境可持续性并不总是导致更高的成本。如下图所示,改善环境可持续性的机会实际上会提高产品质量和降低制造成本。

讨论

也许减少油漆对环境影响的最好方法是制造持久的漆膜。例如,通过将涂料的使用寿命延长一倍,长期使用的涂料量将减少一半。在不改变其他过程的情况下,仅这一项就减少了50%的污染。

还有其他方法可以满足消费者的需求,即在特定应用中使用较少的涂料,同时使涂料制造商在经济上受益。例如,更好的不透明度可以使薄膜更薄,粉末涂料生产商可以很容易地利用这一点。不透明度的改善还可以减少不透明颜料的使用量,这对大多数涂料生产商来说是一个直接的好处。

另一个经常采用的财务可持续性战略是开发一种成本更低的方法来制造涂料,而不改变涂料性能。根据分散性仔细选择TiO2等级是如何做到这一点的一个例子。有些等级非常容易分散,使涂料制造商在更短的时间内研磨颜料。由于大多数TiO2等级的价格相同,这节省了电力成本并提高了吞吐量,而不影响涂料的性能或原材料成本。

有一种类型的TiO2具有这三种有益的策略——更长的使用寿命,更高的不透明度和更容易分散——是超耐用颜料。历史上,超耐久颜料一直是最难分散的TiO2等级之一。这种困难导致更昂贵的加工,在许多情况下,较低的不透明度(不透明度受到颜料分散性差的负面影响)。我们实验室最近的工作导致了杜邦™TS的发展

Superdurability

术语“二氧化钛颜料耐久性”有点误导,因为它意味着二氧化钛本身通常不耐用。事实上,二氧化钛颜料在热力学上是非常有利的,并且不会因暴露在元素中而改变。然而,真正发生变化的是将漆膜粘合在一起的有机粘合剂。粘合剂几乎完全是有机聚合物,像所有有机分子一样,在空气中是不稳定的,因为有机和氧的反应产物是二氧化碳和H2O,这两者在热力学上都是非常有利的。

虽然结合剂分子对氧不稳定,但氧化的速度很慢,因为必须克服一个重要的能量障碍才能启动这些反应。在外部曝光期间,来自太阳的紫外线光子提供了克服这一反应障碍所需的能量。事实上,这是树脂暴露在自然环境中降解的主要机制。

“TiO2颜料耐久性”是指TiO2对树脂耐久性的影响。TiO2色素通过两种方式影响树脂降解反应。首先,TiO2是一种优秀的紫外线吸收剂,通过从漆膜中去除破坏性的紫外线光子来增加粘合剂的寿命。然而,二氧化钛吸收的一些光子能量可以催化颜料表面的降解反应。虽然TiO2的光催化速率较慢,暴露时间相当长(数年),但在自然暴露条件下,TiO2会对粘结剂造成重大损伤。

色素生产商可以通过将TiO2颗粒完全封装在惰性材料的连续层中来降低光催化降解率。这在物理上阻止了TiO2表面与粘合剂分子接触,将这两种反应物彼此分离。在实践中,用于这种封装的材料是含水二氧化硅或无定形氧化铝。对于超耐用的TiO2颜料,使用一层厚厚的惰性材料,以确保在表面覆盖上有很少的间隙。超耐用的TiO2,像所有其他涂层级TiO2颜料一样,进一步覆盖纳米晶含水氧化铝颗粒,以提高分散性。

二氧化钛的“耐久性”可以通过两种最终使用测试之一来确定:保光性和粉化(也称为褪色)。在这些测试中,颜料被掺入涂料中,然后暴露在自然环境中(通常是在佛罗里达州或亚利桑那州)。当薄膜曝光时,它的光泽下降,油漆的颜色变浅。当然,这两个变化都是不可取的。性能通常是相对于曝光系列中包含的一种或多种颜料标准来测量的。

我们发现,用含水二氧化硅和无定形氧化铝的组合涂层TiO2颗粒比单独使用任何一种氧化物的厚涂层具有更高的耐久性。这是因为TiO2颗粒的表面并不完全相同——表面的一些区域是碱性的,而其他区域是酸性的。由于二氧化硅是一种酸性固体,它选择性地覆盖在颜料的基本表面。类似地,非晶态氧化铝(稍碱性)优先覆盖在颜料的酸性表面。当使用这两种氧化物时,总体结果是更完全的覆盖。

TS的耐久性优势

图2显示了TS的光泽保持效益

不透明度

二氧化钛颜料被用于涂料中,因为它们具有无与伦比的不透明度。其他白色颜料的光散射强度都比不上TiO2。也就是说,涂料配方师早就知道,TiO2的散射能力可以从一种涂层体系改变到另一种。这是因为高折射率不足以获得最佳散射-在最终漆膜中良好的颜料分散性也是必不可少的。这是因为当粒子相互挤在一起时,它们会干扰光散射的机制。作为参考,相对于分离良好的粒子,相互接触的粒子散射光的效率低于80%。

TS

喷涂后的面板在橘皮程度上也有显著的外观差异。此外观属性指的是在所涂涂料上约5毫米的波纹。测量值是通过将每个面板与一系列标准进行比较得到的。样品之间可能存在显著的差异,但由于测试了如此多的面板,我们可以准确地确定颜料性能的等级差异。表1显示了TS的比较

注湿和分散性

虽然TiO2颜料通常比其他颜料更容易分散,但在分散性能上仍存在一些显著的等级差异。一般来说,超耐久颜料是最难分散的等级。有几个原因,也许可以最好地概括为,这些颜料以牺牲其他性能为代价,优化了耐久性性能。

TS的情况并非如此

注意,最终,所有颜料都表现出良好的性能(小于10个团聚体)。也就是说,只要有足够的研磨能量,所有的颜料都会起作用。然而,TS

结论

与所有制造业一样,涂料生产商可以通过与创新和可持续的原材料供应商合作来提高成功率。188金宝搏bet官网原材料的可持续性不仅包括环境和监管问题,还包括拥有财政和技术资源,以及无论经济条件是好是坏都需要创新的愿景。在本文中,我们考虑了一个显示创新好处的领域-高性能、超耐用TiO2的开发。在这个例子中,我们看到,认识到一个日益严重的问题,并开发一个具有成本效益的解决方案,可以降低涂料生产商的成本,提高产品性能的解决方案。

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