1、粉末涂料市场发展的新动向

    世界涂料工业进入20世纪90年代以来，随着高科技的迅速发展，粉末涂料类型和种类也与日俱增。它将继续攻克涂膜薄层化、外观质量亮丽坚固、固化低温化方面的障碍，而高于其他涂料的速度向前发展。由于全球面临环境恶化的难题，因此，粉末涂料以无溶剂、低污染的优势在世界涂料市场中所占比例越来越大。2000～2010年世界工业涂料类型与产品，如表1所列。

    由表1可知，随着世界工业涂料向环保型涂料方向发展，传统的低固体分涂料由于存在大量有害溶剂挥发物，因此将受到世界各国严格控制VOC的法规限制，产量将逐渐下降，并逐步被淘汰，到2010年电泳涂料、水性涂料、反应型涂料和粉末涂料将成为世界环保型工业涂料四大支柱产品。它也预示着世界工业涂料将向无污染、环保型涂料方向发展。

    近年来，在粉末涂料工业中以美国Ferro公司开发成功的超临界（VAMP）新工艺将成为粉末涂料制造工艺上的一场划时代的革新。由此可开发出一批超细粉末涂料、低温固化涂料、紫外光固化、热敏性粉末涂料和复合粉末涂料等新品种。

    在粉末涂装方面开发了电磁刷新工艺。它是一种模拟复印或激光打印的新的涂装方法。尤其适用于将粉末涂料高速涂覆于平板型的底材上。该工艺虽然不适宜直接涂装在铁磁体底材上，但可以通过转移法进行涂装，从而大大扩展了它的应用范围。这是一项粉末涂装开创性的新进展，它有待进一步研究开发，有可能发展成为粉末涂料全色印刷的新工艺，其前景十分看好。

    2、粉末涂料制造新工艺超临界流体化

    超临界流体是一种处于特定温度和压力下的流体物质，CO2就是一种最常用的超临界流体（SCF），CO2的临界温度为31.1℃，临界压力为7.476×106Pa。它不需要特殊的高压设备，在工业上具有实用性。CO2在发酵厂、合成氨厂等有大量的生产，可以廉价获得。CO2超临界流体与普通有机溶剂一样具有同样的溶解力，可用于工业物质的萃取和分离。它也能溶解涂料用的树脂，其溶解力与庚烷相似，作为溶剂一稀释剂相近。

    美国Ferro公司首先开发成功VAMP新工艺——使用超临界CO2流体的湿式工艺。据称，其制造过程并不复杂，将粉末涂料中原材料经料斗投入配有混合浆叶的压力容器中，接着用CO2充入该容器中，达到超临界流态，其操作条件从55℃，1.651×107Pa上升到86℃，2.067×107Pa。经过充分搅拌后，通过常压容器出料，经粉碎后得到粉末涂料。

    传统的熔融混合挤出工艺主要缺点是生产工序长、物料分散不充分，而且色调困难。VAMP新工艺主要优点是由于降低了加工温度，因此避免了局部预反应现象的发生，从而提高了产品的重现性和质量。此外，由于能用熔融黏度较低的原料来配制产品，从而提高了粉末涂料熔融流动性，可获得比传统粉末涂料较薄的涂层。

    通过应用研究发现，在汽车用罩光型粉末涂料，微细粒子粉末涂料和低于93℃固化用于木材、塑料的低温固化型粉末涂料等已取得可喜进展。该新工艺可彻底防止制粉过程中的胶化。产品质量稳定，尤其是用于制造薄膜型粉末涂料和UV固化型粉末涂料，对推动粉末涂料在汽车、木材家具、塑料上应用有重大意义。

    3、粉末涂料色彩多样化

    粉末涂料的配色往往存在批次之间出现色差的难题，为此，Merck公司采用以Benda—Lutz黏结新工艺加入粉末涂料中，将片状颜料粘接于干粉末粒子上面不损伤片状结构，该工艺具有高度色彩的一致性。

    Ciba公司开发了一组预分散的颜料，能大大提高粉末涂料生产挤出阶段中色彩的显现度。

    Engelhard公司也开发出9种新的明亮的有机颜料适用于粉末涂料。Akzo Nobel公司开发出粉末涂料的配色服务体系，通过基本颜料的浓缩物，能快速地配制成各种光泽、各种色调的品种。并可将这些基本颜料精确地干拼混合得到任何色调而无需重新挤出捏混。

    Backer粉末涂料公司开发了一套具有模拟木材纹理效果的粉末涂料，能显示出涂漆木材的表面花纹。

    Ciba Geigy和Sun化学公司开发成功有机颜料预分散体，可以很好地解决浅色和深色粉末涂料存在的展现饱和着色强度问题。这种预分散体的高着色力可减少通常为获得所需色彩所用的颜料量，并改进了流变性。在无光漆中，用较少的颜料，即可获得标准的颜色。

    Akzo Nobel粉末涂料公司已开发一种独特的粉末涂料，它能快速配色服务。它能提供任何颜色，包括RAL、BS、NCS和非标准的各种色调，光泽度从20%到90%，3天供货，数量从20Kg开始，并采用无TGIC固化的聚酯体系。这种配色工艺能用最少量的中间产品配制大量的色彩的产品。该工艺可自动化操作，以最快的时间生产出合格的产品。它可提供有光、缎光、平光的各种面漆。通过使用一种独特的消光基料，得到的平光的聚酯粉末涂料的平整度要比传统的平光聚酯粉末涂料好得多。该公司计划在欧洲和世界各地建立更多的这种配色设施。

    4、木器粉末涂料专用化

    由于研制开发出在100℃以下低温固化的粉末涂料体系，它的推广应用可使木器粉末涂料专用化，并可与传统的工业木器涂料在涂装方面相竞争。

    尽管橱房和家具工业的要求较高，必须喷涂4～5道涂料，才能达到合格，液态涂料仍占工业木器等涂料市场的主导地位，水性涂料也已采用，其缺点是所含助溶剂和水挥发速率慢。而粉末涂料可避免使用各种底漆，涂覆1道就可完全溶剂型涂料的多道工序。

    由于木材含水分为6%～10%，因此它具有良好的导电性，用摩擦喷枪即可实现涂料在木材上的最佳施工应用。

    Sigma涂料公司根据其在涂装藤木、榉木表面和MDF表面的经验，总结出成功涂装这些材料的重要指标是必须具有良好的边缘覆盖性、流动性、表面硬度、耐划伤性、耐化学品性、打磨性能及在打底表面上的罩光性，由此研制开发出2种粉末涂料底漆体系。2种体系结合了IR和UV2种固化方式，因而具有如下特点：施工简单、机械性能很好、效率高和边缘覆盖性良好，无粉末吸入木质底材中。

    5、汽车粉末涂料高性能化

    汽车用涂料要求高耐候性、高耐腐性、高耐磨性、耐热、保光、保色等高性能化，因此现实在汽车车身涂装中正采用干粉态或浆液态粉末涂料，并获得了优良的效果。它们或作为底漆、单层涂料，或作为罩光面漆而获得应用。在美国已有11家通用汽车（GM）和克莱斯勒（Chrgsler）生产厂工业化采用粉末涂料作为头二道合一底漆。在德国BMW汽车厂透明粉末涂料的实用已得到验证。适用于透明面漆用的优选粉末涂料是甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）型丙烯酸体系。

    为了适应汽车粉末涂料，需要采用美国Ferro公司的VAMP新工艺加工。

    6、粉末涂料薄膜化的新途径

    美国微粉公司（MPI）开发出品种繁多的细粉末涂料，用于木材涂装和表面着色、建筑面漆和工业面漆。特别是含氟碳树脂品种达10种以上。美国塞姆洛克公司开发出250多种微细粉末涂料，其中包括聚四氟乙烯及其他氟聚物、聚乙烯、聚丙烯等。

    特别令人感兴趣的是EP572764专利的发表，它是以聚偏二氟乙烯为基料的粉末涂料，其中含有六氟丙烯、四氟乙烯、偏二氟乙烯三元共聚物和成膜助剂、流平剂、颜料等。它特别是可以涂覆成2.0～2.7μm的无针孔的光滑薄膜，此专利突破了普通粉末涂料很难制成小于50μm薄涂层的框框，为粉末涂料薄层化闯出一条新途径。

    7、粉末涂料复合化的新趋向

    7.1.复合粉末涂料

    复合型粉末涂料涂装在牌号为［SPCO（PB-318处理过）］铁基材上，经180℃烘烤固化。当烘烤温度为100℃时，丙烯酸层与环氧层开始分离，铁红色的环氧粉末涂液流向铁基底，蓝色的丙烯酸涂液流向气体界面。在155℃左右分离终止，然后在20min后形成充分固化的复合涂层。

    该复合涂层的优点是只需一次涂装，一次固化，在铁质基底底层是防腐环氧涂层，在接触大气界面即面层是高耐候性的丙烯酸涂膜。

    7.2.P/P型粉末涂料

    利用复合粉末涂料的基本技术，开发新型涂装体系Powder on Powder（简称P/P型粉末涂料）。它是先涂装环氧粉末涂料，然后在其上涂装丙烯酸粉末涂料，最后将两层粉末一起一次性加热固化。与前述的复合粉末涂料相比，虽然涂装工艺增加一次，但比通用粉末涂料工艺还节省了一次固化工序。前者适用铁质基材，而后者则适用于其他基材。

    7.3.粉末涂料复合涂装的新方向

    7.3.1.热喷铝/聚酯TGIC涂层系统

    将热喷铝在喷涂表面上进行处理，然后将聚脂TGIC粉末涂料喷涂在其上面，形成热喷铝/聚酯TGIC涂层系统。这样，使涂层系统既能使铝涂层作为阳极保护钢铁基体，又使聚酯TGIC粉末涂层耐候性能良好，以便在苛刻的环境中使用，使涂层具有良好的耐腐蚀性能。该涂层系统已经过美国严格测试，它的耐腐蚀性能已获得美国海军司令部的认可和特许，并已应用于海上和般上设备涂装。

    7.3.2.阴极电泳漆/丙烯酸粉末涂料涂层系统

    丙烯酸粉末涂料具有优异的户外耐久性。它的优点是：（1）涂层耐紫外光性能良好，保光保色性能都优于环氧、环氧/聚酯及聚酯类粉末涂料；（2）涂层表面硬度高，一般为2～3H；（3）易调成各种颜色；（4）耐弱碱性好。缺点是：（1）价格较贵；（2）在海滨和酸性环境中耐蚀性差；（3）不易流平；（4）磨蚀性大，加大了喷枪及回收设备的磨损，缩短设备使用寿命。

    阴极电泳漆优点是：（1）涂膜均匀、一致；（2）覆盖完整；（3）耐蚀性好。

    上述2种涂层复合，可利用各自的优点，获得综合性能优良的涂层系统。这2种涂层相结合，在美国已得到工业化应用。

    阴极电泳漆/丙烯酸粉末涂层系统的优点：（1）耐蚀性好，根据美国ASTM B117标准进行耐盐雾试验达1500h；（2）保光性好，该涂层经过连续900h紫外光照射后，仍可保留90%以上的光泽。该涂层系统用于户外，已有7a的保证期。它主要用于室外照明设备、家用电器、户外设备、汽车等涂装。

    8、建议和意见

   8.1.大力研究开发新型粉末涂料，扩大应用领域

    近年来国外在低温固化、紫外光固化、高耐候性、涂膜外观和耐光性优良、CO2超临界流态化制造粉末涂料新工艺、氟聚合物粉末涂料等方面取得了一些新成果和新产品，有的已进入工业化应用领域。为此，建议国内有关科研机构、高等院校、大型企业应当瞄准粉末涂料发展新趋势，大力研发新型粉末涂料新技术、新工艺、新设备、新产品。始终以创新的姿态与国际同行开展竞争，不仅保持我国生产粉末涂料大国的地位，而且在创新方面也要进入世界前列。

    8.2.大力开拓粉末涂料应用领域

    要大力提倡粉末涂料生产企业与涂装企业联手，实现产品生产与应用技术相结合，大力开展应用技术研究。一方面可以改进和提高粉末涂料产品的质量和性能，另一方面可以扩大粉末涂料应用领域，使粉末涂料市场占有率不断提高。

    8.3.加强企业管理，提高产品质量

    目前，在不少民办企业、乡镇企业对产品质量把关不严，技术力量严重缺乏的状况下，建议有关部门发放许可证制度，每年登记注册，对不合格产品采取严格检查和处罚，直至发出停止生产的禁令。否则就不能从根本上制止假冒伪劣产品。

    8.4.加强涂料行业标准制订和实施

    当今较为突出的是应当制定出涂料中VOC和有害物质如重金属限量的标准，并与国际标准接轨。否则，我国进入WTO以后将会受到“绿色壁垒”的限制，缺乏竞争力。为此，涂料企业应当加强环保意识、绿色文明意识、国际标准意识。否则，有可能在国际竞争中被无情地淘汰。

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责任编辑：王元

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