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2018年中國光引發(fā)劑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[圖]

光引發(fā)劑 2019-10-22 05:55

一、光引發(fā)劑行業(yè)概述

光引發(fā)劑是光固化體系中的關鍵材料，與活性稀釋劑、低聚物、助劑等原材料形成配方產品，再應用至終端用戶；光引發(fā)劑用量雖然不大，但在光固化體系中占有重要地位。從化學結構上看，光引發(fā)劑大多數(shù)為帶苯甲?；挠袡C化合物，常見的有安息香衍生物、聯(lián)苯甲酰衍生物、α-羧基酮類、α-氨基酮類、膦氧化合物類、二苯甲酮類、硫雜蒽酮類等化合物。

輻射固化產業(yè)價值鏈

資料來源：智研咨詢整理

紫外光光引發(fā)劑又稱光敏劑或光固化劑，其分子在紫外光區(qū)(250-400nm)或可見光區(qū)(400-800nm)有一定吸光能力，在直接或間接吸收光能后，引發(fā)劑分子從基態(tài)躍遷到激發(fā)單線態(tài)，經系間竄躍至激發(fā)三線態(tài)。在激發(fā)單線態(tài)或三線態(tài)經歷單分子或雙分子化學作用后，產生能夠引發(fā)單體聚合的活性碎片（自由基、陽離子、陰離子等），從而引發(fā)單體聚合交聯(lián)固化。

光引發(fā)劑種類繁多。按照引發(fā)機理的不同，光引發(fā)劑主要可以分為陽離子光引發(fā)劑和自由基型光引發(fā)劑，其中自由基型光引發(fā)劑又分為裂解型和奪氫型，自由基型光引發(fā)劑應用范圍最廣。按照吸收輻射類型分類，光引發(fā)劑又可以分為紫外光（250~420nm）引發(fā)劑和可見光（400~700nm）引發(fā)劑。

光引發(fā)劑分類

資料來源：智研咨詢整理

二、光引發(fā)劑行業(yè)產品型號及相關政策

目前行業(yè)內主流的光引發(fā)劑品種為907、TPO、184、1173、DETX、ITX、369等，目前主要產品質量標準已相對統(tǒng)一，即使各生產企業(yè)在生產工藝上存在一定差異，但制備出的同一型號光引發(fā)劑有固定的分子結構及純度要求。不同型號的光引發(fā)劑有著不同的分子結構，從而有著不同的性能。涂料、油墨生產商需視其需求不同、配方不同、產品性能不同來選擇不同的光引發(fā)劑進行搭配使用。907與ITX或DETX光引發(fā)劑配合使用用于有色體系中，主要應用領域為：PCB油墨、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾等；1173與TPO等搭配有較好的固化效果，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等；184可以與TPO等低黃變的光引發(fā)劑應用于白色體系，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層，膠粘劑、汽車內飾、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等。

主要光引發(fā)劑產品型號及應用領域

光引發(fā)劑	產品主要功能特點	主要應用領域
907	白色固體粉末，在活性稀釋劑中溶解性好，具有很高的光引發(fā)活性，與ITX或者DETX搭配在有色油墨體系中非常高效。	907在實際使用過程中可以與ITX或DETX光引發(fā)劑配合使用用于有色體系中，主要應用領域為：PCB油墨、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾等等。
TPO	黃色固體粉末，在稀釋劑中溶解性好，光引發(fā)劑效率高，耐黃變，側重于厚涂層固化，有光漂白效果，熱穩(wěn)定性好，儲存穩(wěn)定性好。	TPO適合于厚涂層的固化、白色配方固化和UVLED。主要應用領域為：家具木器清漆、PCB油墨、電子產品涂層、膠粘劑、印刷油墨、汽車內飾、光纖、家居裝飾、紙上光油等等。
184	白色固體，與活性稀釋劑相容性好，光引發(fā)效率高，耐黃變，側重于表面固化。	184可以與TPO等低黃變的光引發(fā)劑應用于白色體系，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層，膠粘劑、汽車內飾、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等等。
1173	無色或淺黃色液體，便于使用，與低聚物和活性稀釋劑相容性好，引發(fā)效率高并具有良好的耐黃變性能；合成工藝較簡單，成本相對較低。	與TPO等搭配有較好的固化效果，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等。
DETX	黃色粉末，是高效的奪氫型光引發(fā)劑，固化后黃變較重，常用于有色配方體系。	主要應用領域為：PCB油墨、電子產品涂層和制造、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾等，適用于UVLED應用。
ITX	黃色固體粉末，是高效的奪氫型光引發(fā)劑，黃變較重，氣味相對較小，適用于有色配方體系。	ITX由于曝光后黃變現(xiàn)象比較嚴重，所以不適合于淺色體系，適合于有色光固化體系，主要應用領域為：PCB油墨、電子產品涂層、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾、化妝品包裝等等。
369	屬于α-氨基酮類光引發(fā)劑，屬于裂解型光引發(fā)劑，外觀為黃色固體粉末，具有很高的光引發(fā)活性，曝光后氣味較小，吸收波長較長，適用于UVLED油墨。	369與ITX和DETX等搭配，適合于光固化色漆和油墨中，尤其是黑色涂料和油墨，其應用領域非常廣泛：PCB油墨、電子產品涂層、膠粘劑、印刷油墨、美甲、汽車內飾、家居裝飾等。

資料來源：智研咨詢整理

隨著環(huán)保意識的提高，國家相關部門針對限制 VOCs 排放出臺了一系列的法規(guī)及政策，明確要求 2020 年 VOCs 排放總量較 2015 年下降 10%以上。UV 光固化性能優(yōu)異，有望逐步替代傳統(tǒng)油墨、涂料。

2017-2019年光引發(fā)劑行業(yè)主要產業(yè)政策

政策名稱	頒布時間	主要相關內容
產業(yè)結構調整指導目錄	2019年	鼓勵類“十一化工——7、水性木器、工業(yè)、船舶涂料、高固體分、無溶劑、輻射固化、功能性外墻外保溫涂料中低VOCs含量的環(huán)境友好、資源節(jié)約型涂料；十九輕工——26、水性油墨、紫外光固化油墨、植物油油墨等節(jié)能環(huán)保型油墨生產；”
《涂料、油墨及膠粘劑工業(yè)大氣污染物排放標準》	2019年	加快推進重點行業(yè)揮發(fā)性有機物（VOCs）治理。制定實施重點行業(yè)VOCs綜合整治技術方案，明確石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷等行業(yè)的治理要求。積極配合有關部門，制定出臺涂料等產品VOCs含量限值國家標準。
《2019年全國大氣污染防治工作要點》	2019年	加快推進重點行業(yè)揮發(fā)性有機物（VOCs）治理。制定實施重點行業(yè)VOCs綜合整治技術方案，明確石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷等行業(yè)的治理要求。積極配合有關部門，制定出臺涂料等產品VOCs含量限值國家標準。
《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》	2018年	推進重點行業(yè)污染治理升級改造。重點區(qū)域二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發(fā)性有機物（VOCs）全面執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。
《戰(zhàn)略性新興產業(yè)分類（2018）》	2018年	光引發(fā)劑下游的主要應用領域UV涂料、UV油墨分別被列入“3.3先進石化化工新材料”-“3.3.7.1UV光固化涂料”及“3.3先進石化化工新材料”-“3.3.7.2新型印刷油墨”。
《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》	2017年	到2020年，建立健全以改善環(huán)境空氣質量為核心的VOCs污染防治管理體系，實施重點地區(qū)、重點行業(yè)VOCs污染減排，排放總量下降10%以上。通過與NOx等污染物的協(xié)同控制，實現(xiàn)環(huán)境空氣質量持續(xù)改善。

資料來源：智研咨詢整理

三、光引發(fā)劑行業(yè)現(xiàn)狀

按照 UV 光固化配方產品用途的不同，一般將 UV 光固化配方產品分為 UV 光固化涂料、UV 光固化油墨、UV 光固化膠黏劑等。UV 光固化配方產品通過對 UV 單體、UV 樹脂、光引發(fā)劑、助劑四大類組分進行選擇、成分配比并加以混合，以使其滿足各種基材、各種涂料/印刷工藝、環(huán)境條件以及不同涂層性能的要求。

UV 光固化產品各組分所占大致比例及功能

名稱	功能	常用含量	類型
光引發(fā)劑	吸收UV光量子，引發(fā)聚合反應	1%-5%	自由基型（安息香及其衍生物類、苯乙酮類、芳香酮類及?；⒀趸?、二苯甲酮、硫雜蒽酮類、樟腦孔醌和雙咪唑等）、陽離子型（芳基重氮鹽、二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽和芳基茂鐵鹽等）
UV單體（活性稀釋劑）	降低粘度并參與固化反應，與光敏劑一起決定體系的固化速度，增加交聯(lián)密度，影響固化膜的性能	40%-60%	單官能度、雙官能度、三官能度、多官能度
UV樹脂（低聚物）	構成固化產品的基本骨架，決定固化后材料的基本性能	30%-50%	環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等
助劑	使光固化配方產品達到一些特殊用途的要求	0.2%-1%	顏料、流平劑、消泡劑、潤濕分散劑等

資料來源：智研咨詢整理

一般情況下，光引發(fā)劑的使用量在光固化產品中的占比為1-5%，但是由于光引發(fā)劑價格昂貴，其成本占到光固化產品整體成本的 10-15%。

光引發(fā)劑在光固化材料行業(yè)占比

資料來源：智研咨詢整理

光引發(fā)劑發(fā)展始于西方國家，過去光引發(fā)劑的生產長期壟斷在Ciba等歐美老牌專營企業(yè)手中；隨著光引發(fā)劑專利權先后到期失效，國內企業(yè)自主生產快速發(fā)展，20世紀末國內光引發(fā)劑的生產就發(fā)展到一定規(guī)模。根據(jù)輻射固化專業(yè)委員會的統(tǒng)計，2018年我國光引發(fā)劑產量3.78萬噸，較2010年復合增長率達到10.22%。

2013-2018年中國光引發(fā)劑產量統(tǒng)計

資料來源：中國感光學會輻射固化專業(yè)委員會、智研咨詢整理

根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國光引發(fā)劑市場全景調查及發(fā)展前景預測報告》數(shù)據(jù)顯示：光引發(fā)劑產品主要包括 184、1173、TPO/TPO-L、TX 系列（ITX/DETX）等，其中，1173和184是目前應用規(guī)模最大的2中光引發(fā)劑產品，2018年1173和184品種產量分別為7677噸和6489噸，比重分別為20%和17%。

2016-2018年中國主要光引發(fā)劑品種產量統(tǒng)計

資料來源：中國感光學會輻射固化專業(yè)委員會、智研咨詢整理

2018年中國光引發(fā)劑品種產量占比結構

資料來源：智研咨詢整理

目前行業(yè)內的主要企業(yè)有 IGM、揚帆新材、久日新材、強力新材、固潤科技、雙鍵化工。IGM 2014 年并購北京英力，2015 年并購意大利 Lamberti 公司光引發(fā)劑業(yè)務，2016 年并購德國 BASF（巴斯夫）的 Irgacure 系列光引發(fā)劑業(yè)務，是全球 UV 涂料、油墨行業(yè)的領先原料及技術服務供應商；揚帆新材主要從事光引發(fā)劑和巰基化合物及其衍生物的研發(fā)、生產及銷售，目前主要光引發(fā)劑產品是 907，將在內蒙古建設 1.1 萬噸光引發(fā)劑（包括 TPO、1173、184 等品種）及 1.8 萬噸醫(yī)藥中間體；久日新材是 TPO、DETX、TPO-L 等產品國內主要廠家，目前擬在科創(chuàng)板上市募投建設27000 噸光引發(fā)劑（1173、184、TPO、TPO-L）和 60000 噸單體（TMPTA、TPGDA）；強力新材光引發(fā)劑產品主要是光刻膠用光引發(fā)劑。

光引發(fā)劑主要生產企業(yè)

公司名稱	基本情況	主要光引發(fā)劑產品型號
IGM Resins	IGM Resins于1999年在荷蘭設立，目前是全球UV涂料、油墨行業(yè)的領先原料及技術服務供應商。其產品主要包括光引發(fā)劑、丙烯酸酯和添加劑。	1173、184、127、2959、369、379、907等
揚帆新材	主要從事光引發(fā)劑和巰基化合物及其衍生物的研發(fā)、生產及銷售，主要產品為光引發(fā)劑、巰基化合物系列產品等。	907、369、TPO、184、ITX、BMS等
久日新材	前身天津久日化學工業(yè)有限公司，成立于1998年。公司主要產品為光引發(fā)劑TPO和ITX，2013年收購了國內另一家主要光引發(fā)劑生產企業(yè)常州華鈦化學股份有限公司。	TPO、DETX、TPO-L等
強力新材	強力新材專業(yè)從事電子材料領域各類光刻膠專用電子化學品的研發(fā)、生產和銷售及相關貿易業(yè)務。光刻膠專用化學品，分為光刻膠用光引發(fā)劑（包括光增感劑、光致產酸劑等）和光刻膠樹脂兩大系列。	光刻膠光引發(fā)劑
固潤科技	主要從事光引發(fā)劑的研發(fā)、生產及銷售，主要產品為光引發(fā)劑。	TPO、XBPO、FMT
雙鍵化工	主營業(yè)務為塑膠添加劑、光固化材料、電子化學品、數(shù)位印花墨水等產品的研發(fā)、制造與銷售。光固化材料產品主要包括UV光固化樹脂、單體、光引發(fā)劑。	1173、184

資料來源：智研咨詢整理

光引發(fā)劑依托光固化產業(yè)發(fā)展，環(huán)保推動傳統(tǒng)油墨、涂料轉型升級，UV 光固化技術應用領域拓展為光引發(fā)劑帶來了新機遇。環(huán)保壁壘的不斷提高限制潛在進入者進入，行業(yè)并購整合不斷，光引發(fā)劑行業(yè)集中度提升。

四、光引發(fā)劑行業(yè)發(fā)展趨勢

（1）行業(yè)市場發(fā)展趨勢

近年來，國家及各省市各級政府不斷出臺環(huán)保法規(guī)、標準，對減少溶劑型涂料、油墨、膠粘劑產品的使用，及促進環(huán)保型產品使用提出了明確的計劃和目標，有關法規(guī)政策對UV光固化產業(yè)發(fā)展起到了積極促進作用。首先，由于我國將長期持續(xù)加大力度推動生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護，預計未來環(huán)保監(jiān)管的不斷加強將繼續(xù)推動UV光固化產業(yè)穩(wěn)定增長。第二，作為一種先進的材料表面處理技術，UV光固化技術的高效、節(jié)能、經濟等特點，能夠滿足下游家具、建材、印刷、PCB、金屬加工、光纖、3D打印等眾多制造業(yè)自動化、清潔化、提升效率、降低成本的業(yè)務發(fā)展需要。第三，近年來，以UVLED、大分子光引發(fā)劑、水性UV光固化配方產品等新技術、新產品為代表，UV光固化技術在涂料、油墨等行業(yè)的應用量不斷提高，未來隨著行業(yè)內的持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新、技術進步，新產品、新技術不斷推陳出新，UV光固化技術的應用領域、應用場景將得到持續(xù)拓展。

（2）技術與產品發(fā)展趨勢

UV光固化領域自身持續(xù)技術進步將使得光固化技術應用成本更低、效率更高，為UV光固化技術催生出更加豐富的應用場景，為相關產品帶來廣闊的市場需求。目前及未來幾年，相對熱點技術和產品研發(fā)方向主要包括：①UVLED技術：UVLED技術是指用LED發(fā)出的光使UV油墨、UV涂料、UV膠粘劑等流體轉變?yōu)楣腆w，與傳統(tǒng)的汞燈相比，UVLED光源更加節(jié)能，使用壽命更長，且UVLED光源無需預熱，可以根據(jù)需要隨時開啟或關閉，使用更為靈活。②水性UV固化材料：水性UV固化材料是以水性樹脂為基礎，用水作為稀釋劑，采用光照方式進行固化的材料，同時具備UV光固化技術和水性涂料技術的優(yōu)點，用水來代替活性稀釋劑稀釋低聚物，可實現(xiàn)低粘度，特別適用于全自動化噴涂，VOCs含量更低。③大分子光引發(fā)劑：隨著大眾安全意識的提高，對食品藥品等包裝的安全性越來越重視，如歐洲對食品藥品包裝油墨制訂了嚴格的標準，禁止使用遷移性大的材料，已主要采用低遷移性的大分子光引發(fā)劑。在全球范圍內，大分子光引發(fā)劑由于其低毒性和低遷移性的優(yōu)點，會被越來越多應用到包裝油墨中，因此開發(fā)更多類型的大分子光引發(fā)劑是行業(yè)產品的發(fā)展趨勢。④陽離子光引發(fā)劑：由陽離子光引發(fā)劑和配套樹脂、單體構成的配方產品，具有抗氧阻聚、體系收縮低的優(yōu)點，可與自由基固化體系互補。未來陽離子固化產品應用或與自由基固化產品混合使用具備發(fā)展前景，因此陽離子光引發(fā)劑也是產品和技術的發(fā)展方向之一。

（3）行業(yè)經營模式發(fā)展趨勢

隨著光固化技術的發(fā)展，特別是UVLED、水性UV、3D打印技術的快速發(fā)展，其對光引發(fā)劑以及整個配方產品的性能提出了新要求。在研究開發(fā)解決方案時，通常不同光引發(fā)劑之間的搭配使用以及光引發(fā)劑混合物與樹脂、單體的相互配合是重要的研究方向。為滿足下游新領域提出的多樣化需求，只單純生產常規(guī)型號光引發(fā)劑的生產商將在市場競爭中處于劣勢。市場發(fā)展趨勢要求生產商須具備調整常規(guī)光引發(fā)劑性能的研發(fā)實力，為客戶提供技術解決方案，向下游滲透，參與到下游客戶的產品開發(fā)過程中去，與客戶聯(lián)系更加緊密，逐漸由常規(guī)光引發(fā)劑生產商轉變?yōu)楣夤袒夹g解決方案提供商。

本文采編：CY245