粉末涂料發(fā)展趨勢分析

     在不同的地區(qū)使用不同類型的粉末涂料，其在地理區(qū)域上的差異是十分明顯的，例如：粉末涂料在世界上有三個主要的市場，分別是歐洲、美國和日本，但由于歷史原因和原材料利用方面的因素，這些地區(qū)都發(fā)展了各自不同的產(chǎn)品體系?；隰人峁倌軋F的聚酯/TGIC體系的粉末涂料在歐洲比較流行，以脂肪族聚異氰酸酯為交聯(lián)劑的聚氨酯體系的粉末涂料在美國一直占據(jù)主導(dǎo)地位，現(xiàn)在，聚酯/TGIC/HAA/PT910體系的粉末涂料逐漸與其形成競爭格局。在日本，以二元酸為交聯(lián)劑和使用含縮水甘油基的丙烯酸樹脂為基料的粉末涂料一直占據(jù)市場的主導(dǎo)地位。
　　在美國和歐洲，應(yīng)用于戶內(nèi)的以羧酸聚酯和環(huán)氧樹脂為基料的"混合型"粉末涂料是最受歡迎的。 
　　金屬家具涂料工業(yè)也是粉末涂料最先進入的領(lǐng)域之一，其中基材主要以鋼為主?；旌闲头勰┩苛象w系是應(yīng)用于該用途的主要產(chǎn)品類型，而聚酯/TGIC(或其替代物)體系或聚氨酯體系一般主要應(yīng)用于戶外家具領(lǐng)域，如花園設(shè)施。在北美，草坪和花園設(shè)施產(chǎn)品也是重要的市場，大約占整個粉末涂料市場份額的7%。普通金屬表面涂裝工業(yè)是粉末涂料最大的市場，約占整個市場份額的50%。 
　　家電工業(yè)也是粉末涂料重要的應(yīng)用領(lǐng)域，在美國、在家用電器方面的應(yīng)用占據(jù)整個粉末涂料市場的17%。自從人們接受稍微的橘皮效果以來，混合型粉末涂料體系在歐洲也被用作這種用途的主要產(chǎn)品。在美國，由于優(yōu)先考慮光滑的涂飾效果，所以聚氨酯體系在家用設(shè)備方面的應(yīng)用更為普遍。作為家電設(shè)備的保護性涂料，粉末涂料主要應(yīng)用于以下典型產(chǎn)品：食品冷凍機、電冰箱、熱水器、烤面包機、洗碗機蓋、家用廚具，電和煤氣加熱器等。 
　　汽車工業(yè)領(lǐng)域是對保護和裝飾性用途的涂料具有最大需求的市場之一。在80年代，日本的Honda開始使用粉末涂料作為汽車車身的底面合一漆，意大利的Fiat也緊跟其后。相比之下，美國的汽車制造商在考慮引入粉末涂料作為汽車面漆的速度方面保持更加謹慎的態(tài)度。General Motors于1982年開始在小型載貨卡車系列中使用粉末涂料作為汽車車身的底面合一漆，積累了相關(guān)經(jīng)驗，并把握了在其90年代早期在乘用汽車系列中使用粉末涂料的技術(shù)。Miller和Kerr同時總結(jié)了作為汽車底面合一粉末涂料的特性和優(yōu)點：整體的平滑效果可改善后續(xù)涂層的外觀、無VOC排放、整個車身抗碎裂和耐腐蝕、利用率100%、無廢棄物處理問題。從經(jīng)濟性的角度來看，非常是結(jié)合粉末涂料所具有的高的利用率和可消除噴房中所聚集的涂料殘渣等特性，使底面合一粉末涂料成為一類非常實用的產(chǎn)品，并成為汽車工業(yè)涂料技術(shù)革新的主要驅(qū)動力之一。例如：在1991年到1995年期間，General Motors和Chrysler在超過10種客車系列中使用粉末涂料作為乘用汽車車身的底面合一漆。自九十年代以后，底面合一粉末涂料在美國汽車生產(chǎn)中得到了進一步的鞏固和發(fā)展，以下的事實也確認了這一點。在2000年，僅G M和Daimler-Chrysler兩家公司天天就有超過10000輛汽車車身采用底面合一粉末涂料進行涂裝。目前，歐洲的汽車工業(yè)涂料也秉承了這種發(fā)展趨勢。 
　　多年以來，汽車罩光清漆一直被認為是粉末涂料難以進入的領(lǐng)域。但由于粉末涂料在經(jīng)濟性和環(huán)保性方面的優(yōu)勢，最近、至少是底面合一粉末涂料在汽車涂裝領(lǐng)域的成功應(yīng)用以來，汽車制造商和涂料生產(chǎn)商都在這方面展開了廣泛的研究。BMW是世界上第一家在其標準產(chǎn)品中使用粉末罩光清漆的汽車制造商，到2000年底為止，在BMW的德國工廠，粉末罩光清漆已投入商業(yè)化生產(chǎn)，共計生產(chǎn)了500000輛汽車。 
　　 Toyota一直在選擇粉末罩光清漆的供給商，并在其實驗性工廠按一定的規(guī)則，使用粉末罩光清漆對汽車進行定期的涂裝和測試。 
　　 汽車工業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車用粉末涂料有環(huán)氧聚酯混合型、聚酯型、聚氯酯型和丙烯酸型等。粉末涂料應(yīng)用于汽車始于上世紀初，1990年底部分汽車零部件上噴涂粉末涂料獲得成功，隨著技術(shù)的日趨完善和粉末涂料性能的提高，現(xiàn)已完全能滿足轎車涂裝的各項要求，如外觀裝飾性、耐候性、耐化學(xué)品性、抗刮傷性、抗紫外線性等。 
　　目前國內(nèi)粉末涂料在汽車工業(yè)中多用于汽車發(fā)動機、底盤、車輪、濾清器、操縱桿、反光鏡、雨刮器和喇叭等零部件的涂裝。由于技術(shù)的限制，目前汽車用粉末涂料只是單色系列，如中涂和清漆，這是由于粉末涂料不能象液態(tài)涂料那樣可以迅速換色。今后汽車用粉末涂料的發(fā)展，將在進一步提高耐候性、抗紫外線性、低溫化、薄膜化和提高裝飾性方面努力。隨著環(huán)保要求越來越嚴和粉末涂料技術(shù)的不斷提高，粉末涂料的應(yīng)用將越來越廣泛。 
　　隨著歐洲對聚酯/TGIC體系和美國對聚氨酯體系的廣泛接受，戶外應(yīng)用粉末涂料市場正不斷得以擴大。在歐洲，許多建筑上的鋁合金材料是采用聚酯/TGIC體系粉末涂料進行涂裝，在5到7年后，保光率為65%～85%，在十年后保光率為50%～65%。十年后涂膜厚度僅僅減少2～3%26mu;m。雖然已經(jīng)找到了TGCI的替代品、例如羥基烷基酰氨或二縮水甘油酯體系的粉末涂料已占據(jù)了一定的市場，許多人使用這樣的體系的粉末涂料可獲得滿足的結(jié)果。 
　　粉末涂料其它的市場還包括應(yīng)用于管道方面和用于增強螺紋鋼筋的的防腐蝕性粉末涂料，該類粉末涂料主要以純的環(huán)氧體系(熔結(jié)型)為主。在歐洲螺紋鋼筋的市場幾乎被忽視，但從技術(shù)的角度來看，這個領(lǐng)域被認為具有很大的增長空間。由于在不同地區(qū)統(tǒng)計分類方法的不同，對不同領(lǐng)域粉末涂料的消耗量進行評估將是十分困難的。當(dāng)用粉末涂料與一些符合選擇原則的VOC(揮發(fā)性有機化合物)涂料進行經(jīng)濟對比時，必須重視包括涂裝成本在內(nèi)的總成本。相對于其它一些環(huán)保涂料，在實際涂裝過程中，使用粉末涂料的優(yōu)勢是原材料利用率從95%提高到99%；能量損耗則降低30%(與傳統(tǒng)低固含量的瓷漆相比)；勞動力花費將降低40%～50%；由于表面缺陷而丟棄的物料大約減少4～6倍，因此幾乎減少90%的廢料。 
　　在涂裝設(shè)備方面的最新發(fā)展是制造了更輕易被清洗、換色更快的涂裝生產(chǎn)線；開發(fā)低溫固化和高反應(yīng)活性粉末涂料的趨勢能提高生產(chǎn)線速度、節(jié)省能量、使粉末涂料在經(jīng)濟方面的優(yōu)勢更具吸引力。 
　　 MDF采用粉末靜電噴涂具有涂膜性能優(yōu)良、施工效率高、能耗低等優(yōu)點，固體分100%的粉末涂膜將木制品包封后可防止木材內(nèi)部有害物質(zhì)的揮發(fā)，使其成為名副其實的綠色產(chǎn)品。當(dāng)然，需要改善的，比如粉末的化學(xué)貯存穩(wěn)定性：潛催化劑、或能阻止基料在貯存溫度時反應(yīng)而不影響固化條件的助劑。物理貯存穩(wěn)定性：提高體系的玻璃溫度，但不影響體系反應(yīng)速度和體系粘度紙張、塑料、木材及家具制造業(yè)也是涂料的最大用戶之一。粉末涂料已成功地應(yīng)用于熱敏材質(zhì)的涂裝，并且真正實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。作為一支新興的具有廣闊前景的涂料品種，粉末涂料將進一步擠占液體涂料市場。UV固化粉末涂料和低溫固化粉末涂料制造工藝的完善，使粉末涂料應(yīng)用于熱敏材質(zhì)成為可能?，F(xiàn)已投入運營的粉末涂裝流水線，都是用于MDF(中密度纖維板)涂裝的。 
　　卷鋼涂裝是一種預(yù)涂裝，與傳統(tǒng)的"后涂裝"工藝有所不同，由于具有簡化生產(chǎn)工藝、高效施工、節(jié)省投資和運轉(zhuǎn)費用、符合環(huán)保法規(guī)要求、涂膜性能優(yōu)于傳統(tǒng)方法等一系列優(yōu)勢，卷鋼涂料成為當(dāng)今涂料行業(yè)的發(fā)展方向之一。 
　　彩板生產(chǎn)技術(shù)1927年首創(chuàng)于美國，我國從80年代開始引進卷材涂料和涂裝技術(shù)，20世紀90年代末，在中國開始興起彩板的消費和生產(chǎn)，其增長勢頭異常迅猛，到2003年底，124個企業(yè)建成涂層機組169天，產(chǎn)能達874萬噸。粉涂裝置處在一個強大的靜電場下，粉末旋轉(zhuǎn)刷產(chǎn)生涂料粉末云，粉末云的固體涂料顆粒帶有很高的電荷，其飛向高速運行的基板，產(chǎn)生足夠大的邊界穿透力，粉末顆粒便均勻地沉積在帶鋼表面。目前，全世界有5條粉末涂料彩涂線，其涂裝帶鋼寬度達1300mm，機組工藝速度達100m/min。國內(nèi)還沒有真正意義上的粉末卷材涂裝線，隨著國家對環(huán)保要求的嚴格，以及性價比考慮，卷材涂裝粉末化將逐漸為人們所熟悉，并成為卷材涂裝的發(fā)展趨勢。