年产2000吨水性聚氨酯磁性涂料可行性研究报告

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年产 2000 吨水性聚氨酯磁性涂料项目
可行性研究报告
项 目 名 称
年产 2000 吨水性聚氨酯 磁性涂料项目
设 计 队 伍 学 校
星星之火 五邑大学
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项目总论.....................................................................................5 第一章 项目总论 1.1 项目名称.............................................................................................5 1.2 项目承办单位.....................................................................................5 1.3 项目拟建地区、地点..........................................................................5 1.4 研究工作依据.....................................................................................5 1.5 研究工作概况.....................................................................................5 1.6 水性聚氨酯磁性涂料的概论及总论...................................................6 第二章市场背景与现状，行业特点及发展趋势....................................9 第二章市场背景与现状，行业特点及发展趋势 2.1 市场背景与现状...................................................................................9 2.2 行业特点及发展趋势.........................................................................20 2.3 国内外市场分割情况.......................................................................21 2.4.市场竞争分析....................................................................................22 第三章 产品方案及生产规模................................................................22 产品方案及生产规模 3.1 水性聚氨酯磁性涂料生产方法总图................................................22 3.2 水性聚氨酯磁性涂料的配方...........................................................24 3.3 水性聚氨酯磁性涂料制备步骤.......................................................24 3.4 涂料混合过程的分散和过滤： .........................................................26
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建设条件与厂址选择................................................................28 第四章 建设条件与厂址选择
4.1 建厂选择............................................................................................28 4.2 气候.....................................................................................................28 4.3 人口与生活水平.................................................................................28 4.4 电力……………...………………………...………………...………28 4.5 电信...................................................................................................29 工厂技术方案............................................................................29 第五章 工厂技术方案 5.1 产业化生产所需的场地....................................................................30 5.2 产业化生产所需的设备、设施.........................................................30 5.3 键原辅材料供应情况........................................................................37 5.4 外协及代加工情况............................................................................37 5.5 质量管理体制和产品成品率............................................................37 5.6 目规模及实施计划............................................................................39 环境保护....................................................................................40 第六章 环境保护 6.1 水性涂料的优点.................................................................................41 6.2 生产过程中的三废来源与治理.........................................................42 企业组织和劳动定员................................................................42 第七章 企业组织和劳动定员 7.1 企业组织形式.....................................................................................43 7.2 公司发展计划.....................................................................................47 7.3 企业工作分配 ...................................................................................47
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7.4 培训方式.............................................................................................47 项目实施进度安排....................................................................48 第八章 项目实施进度安排 8.1 建设周期.............................................................................................49 8.2 项目实施进度规划及进度横道图.....................................................49 投资估算与资金筹措................................................................51 第九章 投资估算与资金筹措 9.1 资金来源............................................................................................52 9.2 融资条件............................................................................................52 9.3 后期预测............................................................................................53 9.4 合作流程............................................................................................53 财务与敏感性分析....................................................................53 第十章 财务与敏感性分析 10.1 风险因素分析...................................................................................54 10.2 风险对策...........................................................................................56 10.3 风险退出...........................................................................................56 财务报表................................................................................59 第十一章 财务报表 11.1 公司财务分析说明情况......................................................................59 11.2 建设投资估算与分析............................................................................60 11.3 生产流动资金估算与分析.....................................................................61 11.4 项目资金来源与使用计划.....................................................................62 11.5 融资后五年的财务预测说明..................................................................62
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一 总论 1．项目名称及承担单位 1.1 项目名称 水性聚氨酯磁性涂料 1.2 项目承担单位 五邑大学化学与环境工程系 1.3 项目拟建地区,地点 广东省江门市蓬江区棠下镇 1.4 研究工作依据 国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规： ⑴中华人民共和国环境保护法 ⑵中华人民共和国环境影响评价法 ⑶中华人民共和国大气污染防治法 ⑷中华人民共和国水污染防治法 ⑸中华人民共和国噪声污染防治法 华南地区第五届大学生化工设计创业大赛参赛指导书
1.5 研究工作概述 在对涂料产品的环保要求越来越高的今天， 要解决传统涂料中的有机溶剂与 稀释剂挥发后对大气污染的问题， 就需要尽可能以水性涂料代替溶剂型涂料。 在 发达国家中， 水性涂料所占的比例最大。 它减少了有机化合物的污染， 赋予生产、 施工、使用者以良好的环境，同时降低了成本，应用前景十分广阔。 聚氨酯涂料(简称为 PU 涂料)，涂膜外观优美，具有良好的装饰性，且因其 良好的柔韧性、耐冲击性、耐腐蚀性、耐化学品性及优异的耐低温性和耐磨性、
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硬度大、高弹性等特点，已广泛地应用于车船、航空、电子、建筑、桥梁、机床、 木器及室内装潢等领域的装饰和保护中，同时也大量用于石化设备、管道、海洋 设施、 重型机械等工业的防腐蚀保护和装饰。 随着环保理念的增强和环保法规的 日益严格，聚氨酯涂料市场也以环保、健康为发展方向。就国内而言，涂料中游 离 TDI 的处理技术日趋成熟， 各种环保型涂料被相继开发， 这使得聚氨酯涂料更 趋向于绿色，为聚氨酯涂料的市场开辟了更广泛的应用前景。 聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料， 可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨 酯涂料。 双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物 （也叫低分子氨基甲酸酯聚 合物）和含羟基树脂两部分组成，通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料 的品种很多，应用范围也很广，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇 酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机 械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较好。是目前很有发展前途的一类 涂料品种。主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子 涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料[1]等。缺点是施工工序复杂，对施工环境要 求很高，漆膜容易产生弊病。单组分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮气固化聚 氨酯涂料、封闭型聚氨酯涂料等品种。应用面不如双组分涂料广，主要用于地板 涂料、防腐涂料、预卷材涂料等，其总体性能不如双组分涂料全面。 1.6 水性聚氨酯磁性涂料的概论及总论 聚氨酯(PU)是一种性能优异的高分子材料,以低聚多元醇为软段,异氰酸酯和 扩链剂为硬段的嵌段化合物,其化学结构中含有氨基甲酸酯、醚键、脲键和脲基 甲酸酯键等多种极性键,赋予了它优良的粘结性和成膜性能。聚氨酯具有耐磨性、 耐化学品性,低温性、柔韧性、及粘结性好的优点。聚氨酯涂料是在涂膜中含有 相当数量的聚氨酯甲酸酯的涂料。其中除了含有氨酯键之外,还含有脲键、醚键、 酯键、脲基甲酸酯键等等。 长期以来用于磁性涂料的成膜物一般都是油溶性高分子聚合物， 在配制磁浆时需 使用大量有机溶剂，如丙酮，丁酮，4-甲基-2-戊酮，四氢呋喃，甲苯，环己酮， 醋酸正丁酯等。 由有机溶剂配制的磁性涂料具有优异的附着力和机械强度，颜料的填充密度大，
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因而具有高存储信息的能力， 但使用有机溶剂后不但对操作工人的身体影响带来 危害，而且造成环境污染，同时，成膜物会随着溶剂对基材的参入而随之渗入多 孔基材， 从而减弱了对磁信号的记录能力。 这些缺点将为水性磁性涂料的发展提 供了更大的空间。 由于溶剂型聚氨酯涂料含有大量的有机溶剂,严重污染环境。特别是溶剂中双 组分聚氨酯中残留异氰酸酯单体,毒性极高。随着人们环保意识的增强和各国政 府环保法规越来越严格,急需一种可以替代传统有机溶剂型的新型聚氨酯材料,于 是水性聚氨酯随之诞生了。水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基础,以水为 分散介质配置的涂料。 也有人称之为水系聚氨酯或者水基聚氨酯。 水性聚氨酯是 以极小的颗粒悬浮在水中,使用时依靠水分的挥发而使聚氨酯颗粒成膜。水性聚 氨酯涂料是以水性聚氨酯为基质配制的涂料,是目前综合性能最好的防水涂料之 一。其具有成膜性好、延伸率大、粘结力强,耐油耐酸碱化学品、装饰性好和施 工范围广等优良性能,而得到快速发展。其防水性要优于传统的单纯聚丙烯酸酯 乳液防水涂料。 尽管聚氨酯涂料在中国只占有整个涂料领域的 4%,然而水性聚氨 酯正以大于 8%的平均增长率增长
合成聚氨酯的主要原料有异氰酸酯(MDI、TDI、HDI、TPDI 等),聚醚多元醇或聚 酯多元醇及熔助剂等等。 在高性能与环境友好两者的相结合的竞争中， 聚氨酯涂料成为涂料工业的原材料 供应商首选产品之一。 如今世界上的所有顶级涂料公司都在一定程度上使用基于 聚氨酯的产品来服务他们多样化的市场和客户。聚氨酯在耐腐蚀性、耐候性、耐 刮擦性等方面性能优异。 同时具有环境友好这一特性。 在中国用于涂料工业的聚 氨酯技术（不包括建筑涂料）所占的比例超过２５％。聚氨酯涂料在木器涂料工 业中占主导地位，占到７５％的市场份额，紧接着是汽车修补漆，它占４０％多 的市场份额。 聚氨酯技术在防腐涂料、 塑料涂料和汽车原厂漆方面的应用也越来 越大，占１０％的市场份额。近来，聚氨酯涂料在中国涂料市场中正以１５％的 平均增长率在增长。 中国的建筑工业正以显著的速率增长， 聚氨酯涂料在以后几 年中在建筑工业中有望达到３０％左右。
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水性聚氨酯磁性涂料特点 (1) 聚氨酯漆具有高度机械耐磨性和韧性。 (2) 由于氢键的作用，聚氨酯漆膜的断裂伸长率最高，所以广泛应用。 (3) 聚氨酯漆兼具保护和装饰性， 可用于高级木器、 大型工程机械等的涂装。
漆膜附着力强。对多种物面（金属、木材、橡胶、混凝土、某些塑料等）均有优 良的附着力
(4) 可调配成弹性涂层。漆膜的弹性可根据需要而调节其成分配比，可从极坚 硬的调节到极柔韧的弹性涂层 (5)漆膜具有优良的耐化学药品性，如耐酸、碱、盐液、石油产品. (6)能在高温烘干，也能在低温固化。在典型的常温固化涂料：环氧、聚氨酯、 不饱和聚酯 3 类中，环氧及不饱和聚酯在 10℃以下就难以固化，所以对大型工 程如大型油罐、大型飞机等可以常温施工而获得优于普通烘烤漆的效果 (7)聚氨酯可制成耐-40℃低温的品种。也可制成耐高温绝缘漆 (8)可制成溶剂型、液态无溶剂型、粉末、水性等多种型态、满足不同需要 由于具有上述优良性能，聚氨酯漆在国防、基建、化工防腐、车辆、飞机、木器、 电气绝缘等各方面都得到广泛的应用，新品种不断涌现极有发展前途。
第二章 市场背景与现状，行业特点及发展趋势
2.1．市场背景与现状 2.1． 中国涂料市场规模 2003-2009 中国涂料产量趋势图
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进入 21 世纪以来，中国涂料产业迅猛发展，成为世界 涂料发展的一大奇迹，自 2002 年涂料产量突破 200 万吨大关，超过日本，成为世界第 二大涂料生产国。 仅仅两年以后，2004 年，中国涂料产量就接近 300 万吨。此后更是 以每年 100 万吨的巨幅迈进，2005 年产量总计达到 404.1 万吨。2006 年，又是一个惊 人的 涨幅，此年间中国涂料总产量突破 500 万吨大关，达到 507.84 万吨，同比增长 25.6%。2007 年，中国涂料继续保持增长，虽然增幅仍为双位数字，但幅度有所 减缓 ，产量合计 597.28 万吨，同比增长 12.9%。2008 年，中国涂料的增速进一 步放缓， 幅也罕见的下降到 10%以内， 增 产量总计 638 万吨， 同比增幅为 7.11%。 增幅的变缓，一 方面与市场需求空白空间缩小有关，另一方面，产量基数连年 的累积增长，也对增 幅变小起到了关键作用。进入 2009 年，受国家宏观政策的 拉动，国内涂料产量攀升 至 755 万吨，同比增幅达到 14.14%。两位数字的增长 速度，对于涂料业界信心的提升 具有很强的提升作用。同时根据 2010 年国内 GDP 以及石化运营趋势的分析，2010 年国 内涂料产量还将继续保持两位数字的 增长。2009 年超过 755 万吨的产量，帮助中国一 跃超越美国，成为全球涂料最 大的生产国。 14%的增速一扫 2008 年的个位数增长， 助中国涂料在 2009 年重 帮 回快车道。 从国际涂料市场来看，以中国和印度、日本为主要力 量的亚洲地区，已经成为 全球涂料产量的最大区域，约占全球份额的 31%，接下来依 次是欧洲和北美地 区。但是从产值上来分析，欧洲以占全球 35%的总产值位居全球首 位，亚洲仅
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以 31%位列第二，北美 24%位居第三。这说明，亚洲涂料产量虽高，但产 值依旧 低于欧洲，产品功能附加值还有待进一步得到提高。
涂料分类
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从目前的应用看，涂料主要可以分类两大类，一类是 装饰涂料，另一类则是工 业涂料。装饰涂料，是指在家居装饰装饰方面所采用的涂 料产品，主要分为两 类，建筑涂料和家居木器漆（适合家具厂使用的家具涂料并相 应的分在工业涂 料中），建筑涂料则又根据应用的不同分类家居墙面漆和工程建筑 涂料（主要 指建筑外墙涂料）两种。工业涂料的范畴相对宽松，包括汽车、船舶集 装箱、 重防腐-石化、桥梁、钢结构和混凝土等、重型机械、机床、铁路车辆、公路 护 栏和划线、家具和木器、玩具、家电-含粉末涂料等十几大类，上图只列举重要 的 一些细分类别。 2009 年，中国涂料的产业结构正在悄然发生变化。建 筑涂料、木器涂料、卷材 涂料、粉末涂料等产品在技术、工艺上都取得了重点突破 ，产品质量已达到国 外同类产品或世界先进水平，正朝着绿色环保方向发展，带动 了在金融危机中 奋力前行的中国涂料工业。但汽车涂料和船舶涂料等高端产品与欧 美发达国家 仍有较大差距。 2009 年各类涂料产品产量份额
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2009 中国各类别涂料总产量分布图
目前国内主流的木器涂料主要包括以下几种，聚氨酯 木器涂料（PU） 、酸 固化氨基醇酸木器涂料（Acidcuring） 、硝基木器涂料（NC） 、UV 固化木器涂 料（UV） 、水性涂料（Waterborne）和聚酯木器涂料（PE）几大类 别。2009 年， 中国木器涂料产量合计为 74 万吨，其中聚氨酯涂料比例最高，约为 70% ，接下 来依次是硝基、UV、醇酸、水性和聚酯漆。 各类木器涂料市场份额:
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各类木器涂料性能分析:
在家具木器涂料领域， 硝基漆已在悄悄被水性取代。 保守估算约有 10 万溶 剂型涂料将淘汰，水性体系将集中在丙烯酸单组份。UV 和双组 份聚氨酯中。 其中单组份体系木器涂料是国内涂料企业生产和市场应用最为普遍的 木器涂料 产品，约占整个木器涂料的 80%。
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木器涂料组分配方情况:
涂料区域市场分布（ 涂料极其细分产品生产情况统计） 涂料区域市场分布（2009 年全国各省市 涂料极其细分产品生产情况统计） 1 国内六大行政区域产量分析 当前我国涂料工业已进入高速发展时期，主要表现在 各区域百花齐放增长势头 加快，企业集中度提高，政府相关政策、标准应运而生， 使得涂料市场环境进 一步走向有序，竞争形态向更高层次发展。 2009 年全国各地区涂料产量情况
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2008-2009 年全国各地区产量对比
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2009 年全国各地涂料和建筑涂料产量份额分析
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2009 年 1-12 月， 东北地区 91 家规模以上涂料企业产量 达 43.23 万吨， 2008 较 年的 23.17 万吨增长了 86.53%； 家规模以上建筑涂料企业产 量达 23.69 万吨， 27
较 2008 年的 6.78 万吨增长了 249.46%，东北地区产值也随之增长。 2009 年东 北地区 172 家规模以上涂料企业现价工业总产值达 86.17 亿元，较 2008 年的 66.83 亿元增长了 28.94％，其中新产品的产值达到 2028 万元。 西南地区也增长迅猛，2009 年 1-12 月涂料产量达到 32.69 万吨，较 2008 年的 17.90 万吨同比增长了 82.67％；建筑涂料达到 13.02 万吨， 较 2008 年的 5.82 万吨同比增长了 123.66％。
2009 年全国各区域涂料产量份额
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华东地区作为中国涂料工业的重要基地， 2009 年全 国涂料产量统计表中可以 从 看到，产量增长幅度相对于地区最小，仅为 2.97％；建筑 涂料还出现了 1.17 ％的负增长。全国各个行政划分区域的涂料产量分别为：华东 331.71 万吨、中 南 270.13 万吨、华北 65.17 万吨、东北 43.23 万吨、西南 32.69 万吨、 西北 12.51 万吨，六大区域的产量均在 10 万吨以上。其中地处长三角、珠三角和环 渤 海的华东、中南、华北地区是我国涂料生产的核心地区，三大区域的总产量 约占国 内总产量的 88.29%。 而包括江浙沪在内的长三角地区， 2009 年增幅下降 比较明显， 占全国产量的比重从 2008 年的 34.79%下降到 2009 年的 29.45%， 下 降了 5.34 个百分点 。 由于华东地区主要以工业涂料为主，而金融危机导致 工业涂料下游行业产品的 外贸出口锐减，家电、家具出口下降尤为明显。受金融危 机影响最为明显的是 上海地区，2009 年涂料产量 79.64 万吨较 2008 年的 94.92 万吨下 降了 16.1%， 现价工业总产值 236.68 亿元较 2008 年同期的 242.48 同比下降了 2.4%，其 中 新产品产值较 2008 年下降了 55.6％ 全国各地省市涂料产量分析
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2009 年，地处珠三角的广东省以 189.22 万吨的产量和 480.81 亿元的产值，仍 稳居全国各省市产量和产值的第一名，并且分别实现了 12.6% 和 14.1%的增幅。 产量排名前五位的是：广东省 189.22 万吨、江苏省 93.45 万吨、上 海市 79.64 万吨、山东省 64.83 万吨、浙江省 49.41 万吨，共 479.55 万吨占全国的 63.48 ％；产值排名前五位的是：广东省 480.81 亿元、江苏省 358.40 亿元、上海市 236.68 亿元、山东省 122.18 亿元、浙江省 97.92 亿元，共 1295.99 亿元占全国 的 70.59 ％。产值比例高于产量比例，说明其它地区产品档次和平均价格低于 这五个省市。 2009 年，产量增幅前五位的是：吉林 160.8％、四川 116.6％、安徽 102.5％、 重庆 79.1％、山西 79.1％；产量降幅前位的是：贵州-41.3 ％、海南-21.8％、 上海-16.1％、黑龙江-7.5％、北京-0.3％。西藏和青海仍没统 计到规模以上的 涂料企业，产量和产值均为零。 2009-2014 年国内涂料市场需求量 预测
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2.2 行业特点及发展趋势 (1)水性涂料行业特点 行业特点：水性涂料以不为分散介质和稀释剂，与溶剂型和非水分散型涂料 相比较，最突出的优点是分散介质水无毒无害、不污染环境，同时还具备价廉、 不易粉化、干燥快、施工方便等优点。 产品特点：本项目产品是一类具有代表性的水性涂料，广泛用于金属和木器 表面的保护和装饰，具有光泽高、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点。 产品生产特点：生产量和品种、产品功能和质量保证要求，基本以用户订购 需求为主要生产依据。 生产设备特点： 为适应市场和用户的需求， 各种产品的生产和生产设备布局， 均以用户市场定购定产为原则。 根据上述特点， 水性聚酯树脂生产设备和生产布 局基本是小型单机组配套互联方式进行。 (2)发展趋势 由于水性涂料的优越性十分突出，因此，近十年来，水性涂料在一般工业涂 料领域的应用日益扩大， 已经替代了不少惯用的溶剂型涂料。 随着各国对挥发性 有机物及有毒物质的限制越来越严格，以及树脂和配方的优化和适用助剂的开 发，预计水性涂料在用于金属防锈涂料、装饰性涂料、建筑涂料等方面替代溶剂 型涂料将取得突破性进展。乳胶涂料在水性涂料中，乳胶涂料占绝对优势。如美 国的乳胶涂料占建筑涂料的 90%。乳胶涂料的研究成果约占全部涂料研究成果的 20%。研究较多的方向有以下几个方面： ①成膜机理的研究。这方面的研究主要是改善涂膜的性能； ②施工应用的研究。 近年来对金属用乳胶涂料作了大量研究并获得十分可喜的进 展，美国、日本、德国等国家已生产出金属防锈底、面漆，在市场上颇受欢迎。 热塑性乳胶基料常用丙烯酸聚合物， 丙烯酸共聚物或聚氨酯分散体， 通过大分子
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