表面活性剂在涂料工业中起着关键作用。它们被用作粘结剂乳化剂和颜料分散剂;此外，它们还被要求改善低能基材上的润湿性，以控制应用过程中的起泡，并防止由表面张力梯度引起的薄膜缺陷。大多数水性涂料是乳胶漆。乳胶制剂中使用的乳化剂通常是非离子和阴离子表面活性剂的组合。传统上，烷基酚聚氧乙烯酯(ape)一直是涂料行业的劳动力，但严重的环境问题要求该行业转向低voc和不含ape的配方。
随着欧洲的立法和美国、加拿大和其他地区的绿色运动限制在涂料配方中使用基于APE的表面活性剂，开发能够有效取代APE并提供类似性能水平的替代品变得越来越迫切和迫切。
对于表面活性剂市场，趋势似乎是不断创新和拓宽产品类别。涂料制造商未来的重点应该是开发环境友好的配方，以及开发支持各种配方的产品。涂料制造商应专注于与表面活性剂供应商合作，开发新的配方，在保持高性能标准的同时支持更低的挥发性有机化合物。
烷氧基酸盐市场概述
到2017年，全球烷氧基盐市场预计将以约2-3%的复合年增长率增长。图1显示了全球烷氧基醚的供需情况。北美和西欧等成熟市场预计将实现约1.5-2%的增长率。预计中国和印度等发展中地区的增长将更为突出，预计增长率将在4.5%左右。图2显示了烷氧基盐的区域需求。烷氧基盐占非离子表面活性剂市场的85%左右。
到2017年，全球烷基酚乙氧基酯需求预计将以9.3%左右的复合年增长率下降。在西欧和中欧、美国和加拿大，行业趋势似乎从APE转向低voc和无APE配方。
与APE相关的风险
类人猿是一组非离子表面活性剂，由于其有效性、经济性以及易于处理和配制，已流行了40多年。壬基酚乙氧基酯(NPEs)是该类化合物的主要产品类型。壬基酚每年大量生产和使用。它对水生生物的毒性以及它不易生物降解的事实是一个值得关注的问题。
根据美国环保署的规定，使用含有NPEs的产品会导致壬基酚和其他降解物释放到环境中，可能会使水生生物暴露在这些化合物中。欧盟委员会和美国已经禁止在个人护理行业使用人猿。目前，农药、涂料和纺织等其他行业允许有限使用，但预计很快就会受到一波强有力的环保限制措施的冲击。
脂肪醇乙氧基酯作为替代品
脂肪醇乙氧基酯(FAEs)被认为是NPEs的最佳替代品。这些非离子表面活性剂的性能可以通过醇的选择和亲水性聚乙二醇链的长度来调整。与NPEs相比，醇乙氧酯通常更可生物降解，对水生生物无毒。
为了确定正确的壬基酚乙氧基酯替代品，需要考虑这些产品在不同应用中的功能和性能。NPEs具有优异的乳化和分散性能，使用户能够有效地配制稳定的乳液。选择乙醇乙氧基酯来代替NPEs需要提供相同水平的性能和类似的易用性。
大多数中链乙醇乙氧基酯在大多数应用中是较好的润湿剂或洗涤剂。用FAEs替代NPEs的困难任务是平衡良好的润湿和洗涤性能与乳化、分散和大多数应用中额外需要的其他性能。
脂肪醇的性质取决于链的长度和结构。由于不同的配方和应用要求，只有配方师才能从FAEs的不同物理和性能特性中选择合适的NPEs替代产品。
此外，脂肪醇聚氧乙烯酯的价格较低，与NPEs相比波动性较小。2014年第二季度欧洲NPE价格为2800-3100欧元/公吨，而FAE (2 EO) 2014年第二季度平均价格为1370-1395欧元/公吨，FAE (7 EO)为1425-1450欧元/公吨。此外，亚洲和欧洲fae的价格低于npe的价格。
乙醇乙氧基酯:供应商基础
目前全球乙醇乙氧酯产能约为560万吨，预计到2017年将达到580万吨。到2017年，有足够的产能满足对乙醇乙氧基酯的需求。图3显示了全球烷氧基盐的主要供应商。
玩家的铭牌容量表示酒精乙氧基酯、烷基酚乙氧基酯和其他特种乙氧基酯的总乙氧基化能力。如前所述，乙醇乙氧基酯约占烷氧基酯产能的70%，图中提到的大多数厂商都在供应乙醇乙氧基酯。
图4突出显示了烷氧基盐主要参与者的全球份额。其他公司包括印度乙二醇公司、Stepan公司、阿拉克石油化工公司、银河表面活性剂公司、金星乙氧醚公司、日本Shokubai公司、三井公司、优达化学公司等。
产品选择建议
醇乙氧基酯的物理性能和性能主要取决于三个因素:烷基链长度、烷基分支(结构)和聚乙二醇链长度。基于这三个因素，醇乙氧基酯揭示了其性质的一些一般趋势。
烷基链长的影响
如果烷基链的乙氧基化程度和分支保持不变，则较长的烷基链会导致乙氧基酯的熔点较高和润湿性降低。与短链相比，长链是更好的乳化剂，气味更少。与短链和长链产品相比，链长C12至C13显示出最大的发泡性能。
烷基链结构的影响
在保持乙氧基化度和烷基链分支不变的情况下，支化可以降低乙氧基的熔点，提高润湿性能。在标准条件下，与直链产品相比，支链产品泡沫更少。线性链产品显示出较低的临界胶束浓度和较高的乳化效率，但如果配方调整不当，线性产品产生不需要的凝胶相。随着分枝数量的增加，生物降解变得缓慢。
聚氧乙烯链长的影响
聚氧乙烯链的长度决定了乙醇聚氧乙烯酯的性能特点。在低乙氧基化度时，醇乙氧基酯是油溶性的。当乙氧基化范围从低到中，产品具有最高的表面活性和最佳的润湿性能。因此，这些产品是广泛应用的多用途表面活性剂。乙氧基化程度越高，水溶性越高。高乙氧基化产物具有良好的分散性，是亲水油的水包油乳化剂。
FAE成本结构
脂肪醇乙氧基酯是用环氧乙烷和氢氧化钾作为催化剂处理脂肪醇得到的。用氮气在反应器中产生压力，并在150°C左右加热。环氧乙烷的用量和反应时间决定了乙氧基化程度，乙氧基化程度又决定了乙氧基化产物的表面活性剂性质。
原料占FAE制造成本的98%，主要是使用的脂肪醇类型(图5)。考虑到环氧乙烷危险易腐烂，经过乙氧基化的脂肪醇不能长期储存，需要快速使用。
储蓄的机会
FAE行业的市场结构是“寡头垄断”的，因为在市场上运营的少数几家公司完全控制了产品的价格。此外，不同公司生产的fae在性能和质量方面差别不大。因此，各公司在某一特定地区提供的fae价格将相互依赖。价格较低的公司将获得更大的市场份额，迫使其他公司也降价。
采购fae主要有两种途径:直接采购或招标。直接购买显然没有或几乎没有讨价还价的余地。投标过程通常会降低价格，但如果事先有一个投标策略，效果会更好。高效的采购就是要对供应链的各个层面都有深刻的了解。投标前策略是对产品的原料市场有适当的了解，并得出产品的暂定价格。这将使买方在与供应商谈判时处于更有利的地位。
投标前策略的有效性取决于对定价和供应情况的方向的洞察。由于FAE成本的98%归因于原材料，因此对买方来说，跟踪原料市场(即脂肪醇)是很重要的。值得注意的是，如果采购团队与预测团队紧密结合，公司将从这一策略中受益最多。
长期以来，企业一直使用某些工具来采购fae，包括价格上限、可调价格以及将合同与现货采购混合的做法。通过对价格、供应和需求方向的深入了解，可以将预投标策略与相同的工具一起使用，以获得对竞争对手的优势。使用这种策略，买方将能够锁定比其他竞争对手更低的价格，使他有机会减少最终产品，实现更高的盈利能力，扩大市场份额。
合作是更好谈判的关键
由于买方对FAE市场的接触有限，需要定制配方，供应商收取很高的价格。解决这种情况的一种方法是与制造商合作，提供资金，以优惠的价格获得长期合同，或者创建合同义务，为供应商提供激励措施，以提高产能。
集成的方法在大多数市场条件下都能很好地工作，并帮助公司获得相对于许多竞争对手的增量优势。
结论
随着欧洲的严格法规以及美国、加拿大和其他地区的绿色运动，在涂料配方中引入APE的替代品变得非常重要。脂肪醇聚氧乙烯酯(FAEs)被认为是壬基酚聚氧乙烯酯的最佳替代品。一些供应商已经开发出不含APE的产品，是优秀的润湿和分散剂。由于买方对FAE市场的接触有限，需要定制配方，供应商收取很高的价格。解决这种情况的方法之一是与制造商合作，并提供资金以获得长期合同。另一种方法是了解FAE市场的复杂性，了解原材料市场、行业动态和价格趋势。将这些见解应用到FAEs行业当前流行的采购实践中，在采购原材料和以具有竞争力的价格提供最终产品方面具有优势。
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