胡中源 职称:总经理
所属机构:河北晨阳工贸集团有限公司


胡中源,晨阳水漆技术研发中心总经理。从事水性涂料的研发近20年,对水性涂料配方设计原理、研发方向、应用问题处理及技术团队管理都有丰富经验和独到的见解。2019年荣获中国涂料协会 “改革开放四十年中国涂料科技发展推动者奖”。中国涂料工业大学教学科研专家指导团队成员,中国化工学会水性技术应用专业委员会副主任委员,中涂协标准化委员会委员,中涂协专家委员会专家,《中国涂料》、《涂层与防护》杂志编委。在《中国涂料》、《上海涂料》、《涂料工业》等专业刊物上发表了论文28篇,授权发明专利39项,并参与制定国家及行业标准20余项,完成省部级科技成果奖项9项。其中水性工业金属防护涂料的设计、关键制备技术及产业化项目,获得中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。

 

专注于水性化技术,引领中国水漆产业

---访河北晨阳工贸集团有限公司技术中心总经理胡中源


水性涂料是环保涂料发展的品种之一,VOC含量低,在涂膜性能方面也逐渐追赶,甚至超过溶剂型涂料。就防腐领域而言,涂料的水性化技术水平目前达到了什么样的程度?

国内从60年代开始研究水性工业涂料,进入90年代后,水性工业涂料得到了长足的发展。目前在工业防腐领域,工业漆应用主要包括机械制造、五金家电、钢构铸造、汽车、桥梁、集装箱等领域,由于工业漆产品对性能要求较高(主要包括防腐防锈、干燥、硬度、光泽、抗冲击等方面要求),所以工业行业水性化普及率较低,目前只有集装箱与汽车行业进行重点推广,在钢结构防腐领域只进行了水性工业漆的推荐,目前水漆在工业行业使用占比不足10%,但从行业调研结果来看,水漆产品已基本满足钢结构、机械制造等行业要求,尤其是水性工业漆目前已经能够满足C4腐蚀环境下相关要求指标,具备工业防腐领域推广条件,且发展潜力较大。

钢结构涂料:钢结构涂料作为工业涂料的重要组成部分,其年用量占工业涂料一半以上,同时因其良好的施工适应性、简便的操作性,非常有利于水漆的应用推广,目前水性工业漆产品性能基本满足钢结构行业应用,故多数企业以钢结构行业为切入点,开展水性工业漆的市场应用推广。

集装箱涂料:2016年在国家环保部的推动下,制定并发布了《中国集装箱行业VOCs治理行业自律公约》,要求从2017年4月1日起集装箱行业统一有水性涂料替代油漆,截至目前除部分底漆产品外,其余配套体系产品已全面推广使用水性漆。

船舶涂料:车间底漆已全部使用水漆,舱室部分结构使用水漆,船壳仍已溶剂型涂料为主。目前国内船舶涂料企业水漆产品配套体系不完善,国内企业售后服务环节较为薄弱,阻碍了产品的推广使用。

汽车涂料:其中汽车电泳涂料已经100%实现水性化,汽车中涂汽、面涂色漆的水漆使用率占比约为60%,但汽车罩光清漆因产品性能无法满足仍全部使用溶剂型涂料;同时汽车修补漆行业,因产品性能问题,水性化推广进展缓慢。

 

在施工性能方面,水性涂料的涂装工艺及后处理还面临许多挑战,晨阳采取了什么应对措施?

近几年随着水性涂料逐步获得市场认可,水性涂料发展前景广阔,但同时在施工性能方面,水性涂料的涂装工艺及后处理还面临许多挑战,作为水漆品牌和理念的倡导者,晨阳水漆为了满足日益扩大的涂装服务需求,本着一切服务于市场,服务于客户的原则,立足“创造国内一流的标准化涂装”的目标,晨阳集团近几年逐步加大水性涂料产品在涂装领域的研究,制定产品涂装参数及应用流程,运用涂装一体化的解决方案,减少产品投诉,提升客户满意度,搭建强有力的涂装指导及规范执行的组织力量。因此,晨阳集团自2016年起成立水漆涂装研究院,并重点研究:

(1)解决水性涂料工艺不规范、行业涂装线了解不深入、产品施工评估不深入的问题,制定模板,将涂装、产品、客户的信息统一收集汇总,为制定一整套的涂装方案提供依据;

(2)解决涂装过程中VOC排放评估、废水排放评估,研究水漆应用过程中三废排放的解决方案,同时加强对图纸、设备、线体改造的了解,能够给“油改水”客户提供一整套的水漆解决方案。

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                                                                                    晨阳外景

如何科学测定水性涂料中VOC含量?有哪些参考方法和标准?

水性涂料中VOC物质在装修装饰过程及日后使用中会缓慢释放,不仅对皮肤、呼吸系统造成刺激,也可进入血液,严重可致畸致癌变。国际组织及各国***机构对涂料产品中的挥发性有机物都有严格监管,并有相应管理条例。我国强制性国家标准GB 24410—2009《室内装饰装修材料水性木器涂料中有害物质限量》、GB 18582—2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》可查相关限量条件及检测方法。

目前GB 18582—2008和ISO 11890-2(我国等同采用为国家标准GB/T 23986—2009)都使用气相色谱法检测涂料中VOC含量,GB 18582—2008使用的表示方式是扣除水分后的VOC含量。

检测涂料中挥发性有机物主要采用的是气相色谱,其中又以气相色谱-质谱联用最为常见。气相色谱法主要适用于预期VOC含量相对较少的水性涂料。由于水性涂料中大部分为有机化合物,故气相色谱法大多采用气相色谱-质谱联用的方法进行定性分析,且定量方法一般采用内标法。气相色谱法具有较高的准确度与精密度。但由于水性涂料生产过程中一般都使用了大量不同性质的有机化合物,有些有机化合物并不能够在气相色谱柱里得到有效分离,或存在有些有机化合物出现过载、峰型前伸或拖尾和峰型不对称等现象,因此在检测过程中需要先对相关化合物进行定性后再进行定量。

随着“油改水”进程的推进,也暴露出行业的一些乱象,一些产品以次充好、假冒伪劣,在概念上搞忽悠。那么,水性涂料的健康稳步发展应该从哪些方面着手?

我觉得应该从以下几个方面着手:

(1)水性涂料研发生产企业努力建立上下游战略合作机制,努力构建更高效、更健康的行业新生态,实现涂料产业的可持续发展;

(2)共同践行《中国涂料行业行规行约》,杜绝低于行业平均成本价格的恶性竞争,不使用非商业不正当手段来获取市场份额,遵循公平、公开、正当竞争的原则,自觉维护行业生产经营的正常秩序;

(3)聚焦涂料、涂装市场需求升级,推进涂料行业供给侧结构性改革,努力为下游提供品质型、价值型、服务型产品,严格遵守产品标准,锲而不舍打造我国涂料的卓越产品形象;

(4)不断深化企业管理创新、体制机制创新、工艺技术创新、产品质量创新,促进涂料生产经营方式向信息化和智能化发展,实现涂料工业向先进制造业的转变;

(5)加大技术人才培训与引进力度,充分发挥技术人才作用,为涂料强国发展目标提供坚强的人才保证和技术支持。

(6)要发挥作为行业龙头的影响力和号召力,积极响应国家绿色制造发展战略,树立绿色、环保、健康、先进的产业形象,为涂料行业高质量可持续发展,营造有利的外部环境。

 

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                                                                                               晨阳研发中心

晨阳针对不同的应用领域,研发了不同的水性漆品种,实现可持续发展。在研发投入和自主创新方面,晨***体采取了哪些举措?取得了哪些成果?

晨阳集团是中国推行水性化涂装的发起者、探索者与实践者。早在1998公司董事长刘善江就立志用一种无毒无味绿色环保的新型产品来替代油漆,从而优化地球生态环境、保护人类身心健康。多年来,集团不断投入大量资金、人力、物力,进行水漆技术研发,通过不断地技术改造和技术创新,取得了辉煌的业绩。

晨阳集团技术研发中心总占地面积6 940 m2,同时还建有1 500 m2独立检测中心。通过连续多年来的投入建设,技术中心研究开发及试验手段和能力得到不断完善,为公司新产品、新工艺、新设备开发提供了强有力的技术支撑。

2015年由晨阳集团发起,以科研院所、行业组织为技术依托,联合国内外企业、机构,成立中国水性涂料产业战略联盟。以“推动水性涂料行业的技术进步和产业化”为宗旨,开展学术交流,活跃学术思维,促进学科发展,推动自主创新。共同推进产学研结合新机制和新模式的探索,调动产学研各方面的积极性,对制约行业发展的重大难题和关键技术进行联合攻关,带动我国相关行业和产业自主创新能力和国际竞争力的全面提升。

同年,由晨阳集团牵头,依托“博士后创新实践基地”和“中国水性涂料产业战略联盟”两大产学研合作链,引进国内外高等院校的涂料领域知名专家,积极联系国内外同行业水漆研发、生产企业,共建中国水漆研究院。旨在通过对水性涂料的研究与应用,全面推广普及水性涂料,并进行资源的整合,进一步助推国内水漆企业的发展,树立民族品牌形象,同时推动水性化涂装的进程。

除此之外,晨阳集团还联合中国涂料工业协会和上海工程技术大学共同创建了“中国涂料工业大学”,成为水漆相关人才的培训培养基地,为涂料的升级转型,涂料涂装水性化提供人才保障。

目前,晨阳集团已经与中科院过程工程研究所联合组建全国唯一纳米功能材料联合实验室,与北京化工大学联合组建特种功能水性涂料联合实验室,成立成立行业首家水性涂料院士工作站,并与瑞士科莱恩、荷兰帝斯曼、德国赢创、拜耳等全球知名化工材料企业建立长期战略合作伙伴关系。

 

 

晨阳拥有“绿色工厂”的美誉,从侧面反映了企业的环保化示范特征,这是如何做到的?

在水漆的生产过程中,晨阳集团本着健康环保的生产理念,尤其重视生产过程中的“三废”管理。公司对产品原材料有着苛刻的要求,要求所有原材料必须进行双重进场检验,同时与原料供应商签订技术协议,尤其要求原材料各项环保指标满足协议要求。公司还定期邀请第三方专业机构对生产过程进行监测,确保所有生产过程能够达到环保标准。

晨阳集团的水漆生产采用全封闭式投料设备,在生产过程中产生的废水只有设备清洗用水。公司建设了专用污水处理站,对设备清洗过程中产生的废水采用物化分离、催化氧化和生化分解三级处理,处理后的COD含量已经达到50 mg/L,远低于国家要求的400 mg/L标准值。经处理后的废水90%以上都回用到产品生产过程中,其余废水用于苗木灌溉等。生产过程中不产生任何危险废弃物。

 

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                                                                                      晨阳水漆全自动生产线

 

针对备料工序中产生的粉尘,在生产过程中对其进行点对点收集,经过管道排风通过脉冲式除尘器处理后排入大气工业粉尘含量达到了最高不超过4 mg/m³,远远低于国家要求的120 mg/m³标准值。在废气的处理方面,公司根据现场工艺和设备的布置来配置气体收集管道,做到有散发源的地方点对点的吸收并经过活性炭的处理然后再进行排放,达到了二氧化硫最高不超过6 mg/m³,氮氧化物最高不超过80 mg/m³的水平,均低于国家要求的二氧化硫不超50mg/m³、氮氧化物不超150mg/m³的标准值。

用水漆代替油漆,不仅可以降低化石能源的消耗,还可以有效减少大气中VOC含量,降低空气污染对人类健康的危害。晨阳水漆致力于节能环保水漆研发与生产,当晨阳集团的125万吨水漆产能释放后,与同等规模的油漆厂相比,一年可减少VOC排放100万吨,减排二氧化碳715万吨,相当于100万辆轿车1年的尾气排放量,将产生巨大的环保、经济、社会效益。

在水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、UV固化涂料、无溶剂涂料等几大类环保涂料中,国内市场上水性涂料占比最高,其次是粉末涂料,其他环保型涂料占比更低。那么,国内市场上其他环保型涂料发展缓慢的原因是什么?为何水性涂料发展更快?

环保型涂料,又叫绿色涂料,是所有节能、低污染涂料的总称,包括水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料和辐射固化涂料等。

其中高固体含量涂料与无溶剂涂料产品设计原理均为在利用原有的生产方法、涂料工艺的前提下,降低有机溶剂用量,提高固体组分,从而实现减小涂料VOC含量的目标。这类涂料仍偏溶剂型,虽然降低了其中VOC含量,但由于其高固含特性,对使用领域及施工工艺有着较高要求。同时,这类涂料在稀释过程中仍需添加有机溶剂。

粉末涂料,即一种新型的不含溶剂、100%固体粉末状涂料。理论上讲,粉末涂料是绝对的零VOC涂料。也许在将来完全摒弃VOC后,粉末涂料会是涂料发展的最主要方向之一。但目前,粉末涂料也存在一些缺点,主要有(1)粉末涂料的制造工艺比一般涂料的复杂,且涂料的制造成本高;(2)粉末涂料的涂装设备跟一般涂料不同,用户需要安装新的涂装设备和粉末涂料回收设备,比较复杂;(3)粉末涂料的烘烤温度比一般涂料的高得多,而且不能涂装大型设备和热敏底材,局限性较大;(4)粉末涂料使用能耗较高,由于粉末涂料的厚涂比较容易,容易造成功能过剩,损耗较高;(5)粉末涂料性能与配比均比较单一,且涂布性能差,无法满足多领域需求。

辐射固化涂料,即利用中、短波(300~400 am)UV光的辐射能量引发含活性官能团的高分子材料聚合,形成不溶的固体涂膜的涂料品种。这类产品施工设备及环境均要求十分严格,且使用领域相对狭窄,无法做到大面积推广。

而水性涂料,即是用水作溶剂或者作分散介质的涂料。由于水有别于绝大多数有机溶剂的特点在于其无毒、无臭和不燃,并且水易制易取,所以将水引进到涂料产品中,能够实现不同领域、不同施工条件的满足,水性涂料作为环保涂料更容易进行推广使用。对溶剂型涂料而言,水性涂料是涂料行业的一支新生力量。

 

 

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                                                                   施工工程

晨阳已走过了20几年的发展历史,专注于水性涂料。借力国家政策,发展环保产品。在面对水性涂料市场激烈的竞争局面,晨阳是如何打造自己的影响力的?

传统的销售模式是涂料企业一直以来惯用和主打的销售模式,即企业对市场进行分析和定位,对市场销售人员进行涂料产品知识培训,然后到市场上寻找商机开发市场,或通过经销商进行销售。然而随着市场的变化传统销售暴露出了一系列问题,如销售成本高、效率低、客户流失等,改变营销模式已迫在眉睫,营销手段亟待追新图变。晨阳在这方面做了大胆的尝试和创新,通过独特的水漆O2O营销模式和五环水漆合伙人模式,为公司带来了卓有成效的业绩。

而且,晨阳还与百度、腾讯、新浪、搜狐、网易、今日头条等品牌联盟;与央视、央广、河北电视台等省市级媒体互为战略合作;硬广覆盖全国机场、高铁和城市主要建材城等;公益累计投入超3 000万。线上线下联合品牌推广的同时,晨阳水漆结合当下国家铁腕治污,全力治霾,陆续出台严格环保政策、倡导节能减排的大环境,以“环保水漆”作为突破口,科普环保知识,塑造环保品牌。晨阳品牌知名度与美誉度持续提升,***百度搜索热度位居行业第一,相继荣获“高新技术企业”、“中国化工企业500强”、“中国专利优秀奖”、“中国金漆奖”、“中国涂料行业十大创新企业”、“河北省***质量奖”等荣誉称号。

历经19年打造,晨阳已确立了中国水漆市场领导者的地位,并成为水漆的代名词。水漆即晨阳,晨阳即水漆,并开始走向品牌化运营之路,凝聚厂商及行业顶级人才等一大批有志之士,共圆水漆梦想,引领我国水漆产业迅猛发展。

 

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                                                              全国机场、高铁和城市主要建材城品牌广告覆盖推广

 

 

关于行业内存在水性涂料也未必环保的说法,您是如何看待的?该如何科学界定?

关于水性涂料的界定,我们一般认为应分为3个层次:

第一个层次是涂料的总有机挥发量(VOC):VOC是界定涂料是否环保的关键指标之一,有机挥发物对我们的环境、社会和人类自身构成直接的危害,涂料是现代社会中的第二大污染源。所以,涂料对环境的污染问题越来越受到重视。美国洛杉机地区在1967年实施了限制涂料溶剂容量的66法规,自此以后,国内外对涂料中溶剂的用量的限定愈来愈严格,目前我们常用的一些溶剂如甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸酯等都在限制之列,乙醇也不例外。因此,能否最大程度降低涂料中有机溶剂的添加量,决定了涂料是否环保。

第二个层次是涂料所使用溶剂的毒性:亦即那些和人体接触或吸入后可导致疾病的溶剂。大家熟知的苯、甲醇便是有毒的溶剂。乙二醇的醚类曾是一类水性涂料常用的溶剂,在70年代,它作为无毒溶剂而被大量的使用,但在80年代初发现乙二醇醚是一类剧毒的溶剂,那时,实验室的此类溶剂都被吸收,严格禁止使用。例如,聚乙烯吡咯烷酮是一类人造血浆,制备它的单体乙烯基吡咯烷酮曾被认为是一种无毒的化学品,同时涂料界也普遍认为它是一种具有高稀释效率、高聚合速度的活性单体,而且用它作为活性稀释剂所得膜性能优异。但是不久就发现它是一种致癌物,因此被禁止使用。因此,在涂料中是否选择低毒性溶剂(如丁二醇、丙三醇等)是界定涂料是否环保的另一个重要内容。

第三个层次是对用户安全问题:一般说来涂料干燥以后,它的溶剂基本上可挥发掉,但这要有一个过程,特别是室温固化的涂料,有的溶剂挥发得很慢,这些溶剂的量虽然不大,但由于用户长时间的接触,溶剂若有毒,也会造成对人体健康的伤害,因此在制备时一定要限制可挥发有毒溶剂的使用。

 

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培训现场

水性木器漆在性能方面还存在哪些不足?目前晨阳在技术上取得了哪些进展?

目前水性涂料在木器行业使用占比约15%,占比较少的主要原因为部分水性漆在硬度、耐高温等性能上和油性木器漆漆还是有一定的差距,因为如果硬度不够,很容易出现划痕,影响物品的美观。同时水性木器漆在施工过程中容易出现漆膜开裂、涂层发白,漆膜起皱,附着力变差等缺陷,另一方面由于木器行业对涂料施工性、硬度、附着力、耐酸碱等性能均有较高要求,所以除涉及民生的零售木器市场外,终端木器厂家仍普遍使用溶剂型产品。

晨阳水漆最新研发的水漆日2KPU木器水漆,采用独有的化学反应成膜专利技术,系列产品的综合性能显著提高,特别是耐水性、耐污性、耐化学品性,抗粘连、硬度、抗划伤、耐磨、耐烫等性能表现更加突出。漆膜硬度可以达到H~2H,性能可以和传统的PU油性漆相媲美。同时水漆日2KPU木器水漆全系列产品更加健康、环保,产品符合国家环保标准,顺利通过“十环”认证,同时也符合欧盟RoHS环境指标要求。

知识产权是企业核心竞争力的体现,而且,随着我国由“中国制造”到“中国创造”的转型步伐加快,知识产权也越来越受到各行业的重视。晨阳在这方面做得如何?

通过知识产权管理体系的实施,指导企业全面提升知识产权管理规范性与科学性,帮助企业积极应对当前全球范围的知识产权竞争态势,有效提高知识产权对企业经营发展的贡献水平,增强企业核心竞争力。2015年晨阳集团被评为“国家知识产权优势企业”,2019年度被评为“国家知识产权示范企业”。

截止目前,集团共申报发明专利981项,授权发明专利291项,授权实用新型专利40项,同时参与制定并已经实施的水性涂料行业标准共计85项,其中,国家标准25项,行业及团体标准60项。

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晨阳专利墙

晨阳的产能不断提升,能否结合2019年百万吨投资建设项目来谈一谈公司的发展战略?

随着晨阳的产能不断提升,在未来几年,晨阳集团以建设”全国水性涂料的技术研发中心、生产加工中心、信息情报中心、展示推广中心”为目标,以科技创新作为效益提升的引擎,引领企业发展,带动行业向节能化、现代化企业转型升级,为低碳发展、推进节能环保技术的普及做出应有贡献。

(1)科学管理战略

依托国家级企业技术中心及产学研合作平台,开展水性涂料的综合创新研究,研发更多的适合国民工业发展要求的新型水性涂料产品。充分创造“公平、竞争、流动、开放”的科研氛围,确保企业技术中心“有效建立、快速发展、稳步提高”。形成在我国水性涂料领域具有创新特色、方向布局合理、组织构架有效运行的科学管理机制,打造双一流创新平台。

(2)技术创新战略

利用与国外知名涂料企业技术交流,积累科研实力,充分利用现有内部创新平台和外部产学研机构,整合全球行业创新资源,随时把握世界前沿技术和信息,坚持自主开发与引进消化吸收相结合,注重具有自主知识产权产品的研发,充分发挥公司在行业领军的优势,全面提升公司的自主创新能力。

加大研发投入,争取每年的研发投入占到销售收入的5%以上。充分发挥自身优势,开发技术含量高、市场前景广阔水漆产品,形成一批具有自主知识产权的拳头产品,投入到国际化布局中。

以产学研合作为契机,迅速提高技术中心管理水平,加强技术中心在公司的核心地位,以京津冀协同发展及雄安新区的建设为契机,加快高端人才引进,大力培养具有研发能力的技术领军人物。

 “十三五”期间,环保已成为行业发展主旋律。我国涂料市场将发生“水进油退”变革,水性涂料正处在千载难逢的战略发展机遇期。“一带一路”将涉及大量基础设施建设,刺激涂料消费。水性涂料以其安全健康、环保价值优势将扮演重要的绿色“化妆师”的角色。可以看到,水性涂料时代正扑面而来,我们涂料人应当抓住机会,为推动我国水性涂料的快速发展做出贡献,为还子孙后代一个美丽的蓝天做出努力。