中國(guó)粉體網(wǎng)訊 粉末涂料已有60多年的發(fā)展，在中國(guó)也就是30來(lái)年的發(fā)展歷史。由于粉末涂料相比溶劑型涂料屬于環(huán)保型涂料，加上其各種優(yōu)異的性能，自面世以來(lái)便受到廣泛青睞。在中國(guó)，1990-2010年屬于高速發(fā)展的年代。但最近幾年粉末涂料的發(fā)展速度明顯緩慢下來(lái)，甚至低于整個(gè)涂料的發(fā)展速度。本文對(duì)粉末涂料所面臨的挑戰(zhàn)如：環(huán)保方面的挑戰(zhàn)，其他涂料的挑戰(zhàn)，技術(shù)方面的挑戰(zhàn)，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)做了一些分析；對(duì)于這些挑戰(zhàn)做了應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的設(shè)想；最后對(duì)粉末涂料發(fā)展的前景做了本人的展望。
1.環(huán)保方面的挑戰(zhàn)
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)人類賴以生存的地球環(huán)境越來(lái)越珍惜，對(duì)影響環(huán)境影響人體健康的化學(xué)物質(zhì)的限制越來(lái)越嚴(yán)格。各個(gè)國(guó)家和團(tuán)體不斷頒布新的法規(guī)和條列來(lái)限制一些對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì)。下面所列舉的是我們粉末涂料領(lǐng)域常遇到的法規(guī)條列及被限制的化學(xué)物質(zhì)。
•RoHS(RestrictionofHazardousSubstances)指令:（鉛Pb），（汞Hg），（鎘Cd），（6價(jià)鉻Cr6+），多溴聯(lián)苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)。
•REACH法規(guī)（“Registration，Evaluation，AuthorizationandRestrictionofChemicals，化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制”，是歐盟對(duì)進(jìn)入其市場(chǎng)的所有化學(xué)品進(jìn)行預(yù)防性管理的法規(guī)）。歐盟REACH法規(guī)144項(xiàng)SVHC(高關(guān)注物質(zhì)SubstancesofVeryHighConcern)。
•TGIC-《部分工業(yè)行業(yè)淘汰落后生產(chǎn)工藝裝備和產(chǎn)品指導(dǎo)目錄(2010年本)》其中第64點(diǎn)列出：含異氰脲酸三縮水甘油酯（TGIC）的粉末涂料�！秶�(guó)家鼓勵(lì)的有毒有害原料（產(chǎn)品）替代品目錄（2012年版）》，其中第77條，提到用Primid（β-羥烷基酰胺）替代TGIC。
•Primid替代后的問題：厚膜針孔問題，耐黃變問題，水煮問題等。
•有機(jī)錫-近些年，有機(jī)錫化合物的使用已受到了極大的關(guān)注。消費(fèi)品中使用的有機(jī)錫化合物已證實(shí)危害人體健康，尤其是兒童。已公布的對(duì)人體健康的危害包括：對(duì)肝臟和腎臟的潛在危害,對(duì)生化過程（如造血機(jī)制）的潛在破壞,對(duì)酶系統(tǒng)的潛在破壞。目前粉末涂料主要原材料聚酯樹脂合成的催化劑基本上用有機(jī)錫催化劑,最常見的有機(jī)錫催化劑為二丁基錫（DBT）。
•BPA-雙酚A（BisphenolA，縮寫為BPA），臺(tái)灣多稱之為酚甲烷。一種化工原料，是已知的內(nèi)分泌干擾素（環(huán)境荷爾蒙）。它是一種有機(jī)化合物，具有兩個(gè)酚官能團(tuán)。雙酚A被用...雙酚A,學(xué)名：2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷，簡(jiǎn)稱雙酚基丙烷(BPA)，英文名稱bisphenolA。白色晶體，可燃，微帶苯酚氣味。沸點(diǎn)250～252℃。
•增塑劑-鄰苯二甲酸酯類用作增塑劑，其中鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）或（DEHP）是最重要的品種，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鄰苯二甲酸酯可干擾機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)，具有類雌激素作用和抗雄性激素作用。
•不同的法規(guī)-不同國(guó)家不同地區(qū)，不同行業(yè)不同公司都有有關(guān)不能允許的有害物質(zhì)。但大多參考RoHS指令和REACH法規(guī)。
2.液體涂料的挑戰(zhàn)
液體涂料是粉末涂料直接面臨的挑戰(zhàn)，有些是優(yōu)異的性能，有些也是環(huán)保涂料：
•氟碳漆–雖然有大量有機(jī)溶劑釋放（一般50%固含量），對(duì)環(huán)境污染和對(duì)工人健康不利，但目前在中國(guó)市場(chǎng)氟碳漆價(jià)格在80元/kg,都說符合QUALICOAT3。
•UV漆–雖然UV漆一次噴涂不能過厚特別是有些顏色如棕色涂膜厚時(shí)不容易固化，但透明漆有硬度大，耐磨性好，透明度好，產(chǎn)品耐劃傷、耐摩擦性能好。
•水性涂料–雖然水性涂料在鐵基基材上的表面處理是個(gè)難題，噴涂加工用時(shí)比粉末涂料長(zhǎng)很多，一般來(lái)說涂膜強(qiáng)度不如粉末涂料。但也是環(huán)保涂料，且豐滿度流平性要優(yōu)于粉末涂料。
•無(wú)機(jī)納米涂料–雖然還在起步階段，已表現(xiàn)出在耐腐蝕、超強(qiáng)耐候以及疏水疏油性能方面有優(yōu)異性能，且為水性涂料。
•無(wú)機(jī)陶瓷涂料–雖然要在800度以上固化，但耐高溫，高硬度。
3.技術(shù)方面的挑戰(zhàn)
除了來(lái)自液體涂料的挑戰(zhàn)，主要的還是來(lái)自技術(shù)上的挑戰(zhàn)：
•流平-涂膜的流平是裝飾效果的一個(gè)重要性能。由于粉末涂料在熔融流動(dòng)固化時(shí)的熔體粘度比液體涂料的粘度大很多，到目前為止粉末涂料的流平還達(dá)不到液體涂料的流平，所以在汽車面漆還沒有用粉末涂料。
•低溫固化-低溫固化是兩個(gè)方面的需要，一是降低碳排放量，環(huán)保的需要；另一個(gè)是很多熱敏基材如MDF、塑料等需要低溫固化。目前一般固化條件是200度10分鐘。環(huán)氧體系可以做到130度10分鐘固化。但耐候級(jí)再加上低光效果很難做到低于160度10分鐘固化。
•液體金屬漆的金屬效果-在液體涂料里金屬顏料可以加到30%，而在粉末涂料里由于金屬顏料與低粉的帶電性的差異，金屬顏料如鋁粉加到5%以上就很難噴涂。
4.價(jià)格方面的挑戰(zhàn)
低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)：據(jù)不完全了解中國(guó)粉末涂料制造商有3000多家，大多是小型作坊式，很小的運(yùn)營(yíng)成本，在配方成本的基礎(chǔ)上加上2000元/噸都可以。原材料價(jià)格低就多賺點(diǎn)，原材料價(jià)格過高產(chǎn)品又不能漲價(jià)則先停下不做。這種做法中大型企業(yè)一般是做不了的。
正當(dāng)?shù)膬r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)本來(lái)就是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物。但在中國(guó)粉末涂料行業(yè)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)有些是惡性競(jìng)爭(zhēng)。價(jià)格低一些填料加多些，樹脂用差些，采用各種手段來(lái)降低成本。這樣一來(lái)影響了粉末涂料的整體聲譽(yù)。
5.應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的設(shè)想
•有挑戰(zhàn)就有動(dòng)力，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)也是粉末涂料發(fā)展的必經(jīng)之路。
•面對(duì)環(huán)保方面的要求，我們同時(shí)也需要得到上游原材料供應(yīng)商的支持，要求他們提供符合要求的原材料。
•TGIC的替換，應(yīng)從兩方面做手。
一是用現(xiàn)在的primid體系通過開發(fā)利用助劑和樹脂本身的改善來(lái)改進(jìn)厚膜針孔問題，耐黃變問題和耐水煮等問題。二是開發(fā)新的固化劑，目前老虎已與一家供應(yīng)商開發(fā)出一種新的固化劑，膜厚在160微米以上沒有針孔。
•流平的提高可以從幾個(gè)方面考慮：1）降低粉末粒徑，粒徑越細(xì)流平越好，但太細(xì)又會(huì)出現(xiàn)帶電性能從而帶來(lái)上粉、吐粉等問題，同時(shí)超細(xì)粉（<10微米）過多損耗太多�，F(xiàn)已有薄涂助劑可以幫助做到平均粒徑在20微米左右能有很好的噴涂性能；2）噴霧干燥法可以做到規(guī)則圓型粒徑10-20微米，膜厚在20微米左右流平很好，但需要牽涉到溶劑，目前還沒有廠家用此法生產(chǎn)；3）樹脂體系本身降低粘度，但會(huì)影響儲(chǔ)存穩(wěn)定性等；4）超枝化樹脂具有低粘度高流動(dòng)性能，只是現(xiàn)在還在起步階段價(jià)格很貴，還沒有被大量用來(lái)做這方面的開發(fā)；5）助劑如流平劑的開發(fā)。
•降低固化溫度主要是依靠樹脂供應(yīng)商從樹脂本身做手，另外從催化劑方面考慮，但要考慮儲(chǔ)存穩(wěn)定性。還有考慮新的固化機(jī)理如自由基固化。
•提高金屬顏料的添加量受到最后噴涂性能的限制。通過綁定技術(shù)可以提高一些但還不能達(dá)不到液體涂料30%的水平�？梢詮慕饘兕伭媳砻嫣幚矸矫婵紤]，若能將金屬顏料表面處理后使金屬顏料的帶電性能和底粉相近，則可以提高金屬顏料的添加量。另外還可以考慮擠出法，但會(huì)破壞金屬顏料的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生發(fā)暗現(xiàn)象。即使添加量能和液體涂料一樣，金屬效果會(huì)增強(qiáng)，但由于在液體涂料和在粉末涂料熔體里的流動(dòng)不一樣，導(dǎo)致金屬顏料在涂膜表面的排列不一樣，以至金屬效果不一樣。我們只能從某個(gè)角度去對(duì)比。
•現(xiàn)有的熱固性氟碳粉末涂料價(jià)格要比氟碳漆貴，主要是氟碳是獨(dú)家供應(yīng)。若用量加大，加上有其他供應(yīng)商開發(fā)出同等質(zhì)量氟碳樹脂（目前國(guó)內(nèi)已有一家的熱固性氟碳樹脂接近同等水平），則價(jià)格會(huì)下來(lái)。
•重視研發(fā)，加大研發(fā)投入。
•開發(fā)新產(chǎn)品如耐高溫，高硬度抗劃傷，手感粉，空氣凈化等。
•開發(fā)新設(shè)備新工藝，粉末涂料的發(fā)展和工藝設(shè)備的發(fā)展分不開。
•開發(fā)新領(lǐng)域如MDF粉末噴涂等。
粉末涂料前景展望
粉末涂料的發(fā)展前景看好。關(guān)鍵是要開發(fā)粉末涂料的新的應(yīng)用領(lǐng)域。比如粉末涂料應(yīng)用于中纖板，從2011年國(guó)家統(tǒng)計(jì)部的信息來(lái)看，中國(guó)的人造纖維板共2.09億立方米，其中有中纖板4900多萬(wàn)立方米，如果按20mm厚度來(lái)算，每立方中纖板需要有50平方米的面漆，共有20多億平方米中纖板，其中若有10%的中纖板采用粉末涂料噴涂的話，就需要10萬(wàn)噸左右的粉末涂料。若20%則20萬(wàn)噸，目前中國(guó)的粉末涂料年產(chǎn)量只有100多萬(wàn)噸。除了中纖板還可以開發(fā)在刨花板、膠合板、蜂窩板等表面粉末噴涂。其實(shí)木頭的表面積比鋼鐵的表面積還要大，因此把粉末涂料在中纖板應(yīng)用領(lǐng)域成功開發(fā)出來(lái)的話，粉末涂料的快速增長(zhǎng)指日可待。
1.環(huán)保方面的挑戰(zhàn)
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)人類賴以生存的地球環(huán)境越來(lái)越珍惜，對(duì)影響環(huán)境影響人體健康的化學(xué)物質(zhì)的限制越來(lái)越嚴(yán)格。各個(gè)國(guó)家和團(tuán)體不斷頒布新的法規(guī)和條列來(lái)限制一些對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì)。下面所列舉的是我們粉末涂料領(lǐng)域常遇到的法規(guī)條列及被限制的化學(xué)物質(zhì)。
•RoHS(RestrictionofHazardousSubstances)指令:（鉛Pb），（汞Hg），（鎘Cd），（6價(jià)鉻Cr6+），多溴聯(lián)苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)。
•REACH法規(guī)（“Registration，Evaluation，AuthorizationandRestrictionofChemicals，化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制”，是歐盟對(duì)進(jìn)入其市場(chǎng)的所有化學(xué)品進(jìn)行預(yù)防性管理的法規(guī)）。歐盟REACH法規(guī)144項(xiàng)SVHC(高關(guān)注物質(zhì)SubstancesofVeryHighConcern)。
•TGIC-《部分工業(yè)行業(yè)淘汰落后生產(chǎn)工藝裝備和產(chǎn)品指導(dǎo)目錄(2010年本)》其中第64點(diǎn)列出：含異氰脲酸三縮水甘油酯（TGIC）的粉末涂料�！秶�(guó)家鼓勵(lì)的有毒有害原料（產(chǎn)品）替代品目錄（2012年版）》，其中第77條，提到用Primid（β-羥烷基酰胺）替代TGIC。
•Primid替代后的問題：厚膜針孔問題，耐黃變問題，水煮問題等。
•有機(jī)錫-近些年，有機(jī)錫化合物的使用已受到了極大的關(guān)注。消費(fèi)品中使用的有機(jī)錫化合物已證實(shí)危害人體健康，尤其是兒童。已公布的對(duì)人體健康的危害包括：對(duì)肝臟和腎臟的潛在危害,對(duì)生化過程（如造血機(jī)制）的潛在破壞,對(duì)酶系統(tǒng)的潛在破壞。目前粉末涂料主要原材料聚酯樹脂合成的催化劑基本上用有機(jī)錫催化劑,最常見的有機(jī)錫催化劑為二丁基錫（DBT）。
•BPA-雙酚A（BisphenolA，縮寫為BPA），臺(tái)灣多稱之為酚甲烷。一種化工原料，是已知的內(nèi)分泌干擾素（環(huán)境荷爾蒙）。它是一種有機(jī)化合物，具有兩個(gè)酚官能團(tuán)。雙酚A被用...雙酚A,學(xué)名：2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷，簡(jiǎn)稱雙酚基丙烷(BPA)，英文名稱bisphenolA。白色晶體，可燃，微帶苯酚氣味。沸點(diǎn)250～252℃。
•增塑劑-鄰苯二甲酸酯類用作增塑劑，其中鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）或（DEHP）是最重要的品種，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鄰苯二甲酸酯可干擾機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)，具有類雌激素作用和抗雄性激素作用。
•不同的法規(guī)-不同國(guó)家不同地區(qū)，不同行業(yè)不同公司都有有關(guān)不能允許的有害物質(zhì)。但大多參考RoHS指令和REACH法規(guī)。
2.液體涂料的挑戰(zhàn)
液體涂料是粉末涂料直接面臨的挑戰(zhàn)，有些是優(yōu)異的性能，有些也是環(huán)保涂料：
•氟碳漆–雖然有大量有機(jī)溶劑釋放（一般50%固含量），對(duì)環(huán)境污染和對(duì)工人健康不利，但目前在中國(guó)市場(chǎng)氟碳漆價(jià)格在80元/kg,都說符合QUALICOAT3。
•UV漆–雖然UV漆一次噴涂不能過厚特別是有些顏色如棕色涂膜厚時(shí)不容易固化，但透明漆有硬度大，耐磨性好，透明度好，產(chǎn)品耐劃傷、耐摩擦性能好。
•水性涂料–雖然水性涂料在鐵基基材上的表面處理是個(gè)難題，噴涂加工用時(shí)比粉末涂料長(zhǎng)很多，一般來(lái)說涂膜強(qiáng)度不如粉末涂料。但也是環(huán)保涂料，且豐滿度流平性要優(yōu)于粉末涂料。
•無(wú)機(jī)納米涂料–雖然還在起步階段，已表現(xiàn)出在耐腐蝕、超強(qiáng)耐候以及疏水疏油性能方面有優(yōu)異性能，且為水性涂料。
•無(wú)機(jī)陶瓷涂料–雖然要在800度以上固化，但耐高溫，高硬度。
3.技術(shù)方面的挑戰(zhàn)
除了來(lái)自液體涂料的挑戰(zhàn)，主要的還是來(lái)自技術(shù)上的挑戰(zhàn)：
•流平-涂膜的流平是裝飾效果的一個(gè)重要性能。由于粉末涂料在熔融流動(dòng)固化時(shí)的熔體粘度比液體涂料的粘度大很多，到目前為止粉末涂料的流平還達(dá)不到液體涂料的流平，所以在汽車面漆還沒有用粉末涂料。
•低溫固化-低溫固化是兩個(gè)方面的需要，一是降低碳排放量，環(huán)保的需要；另一個(gè)是很多熱敏基材如MDF、塑料等需要低溫固化。目前一般固化條件是200度10分鐘。環(huán)氧體系可以做到130度10分鐘固化。但耐候級(jí)再加上低光效果很難做到低于160度10分鐘固化。
•液體金屬漆的金屬效果-在液體涂料里金屬顏料可以加到30%，而在粉末涂料里由于金屬顏料與低粉的帶電性的差異，金屬顏料如鋁粉加到5%以上就很難噴涂。
4.價(jià)格方面的挑戰(zhàn)
低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)：據(jù)不完全了解中國(guó)粉末涂料制造商有3000多家，大多是小型作坊式，很小的運(yùn)營(yíng)成本，在配方成本的基礎(chǔ)上加上2000元/噸都可以。原材料價(jià)格低就多賺點(diǎn)，原材料價(jià)格過高產(chǎn)品又不能漲價(jià)則先停下不做。這種做法中大型企業(yè)一般是做不了的。
正當(dāng)?shù)膬r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)本來(lái)就是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物。但在中國(guó)粉末涂料行業(yè)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)有些是惡性競(jìng)爭(zhēng)。價(jià)格低一些填料加多些，樹脂用差些，采用各種手段來(lái)降低成本。這樣一來(lái)影響了粉末涂料的整體聲譽(yù)。
5.應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的設(shè)想
•有挑戰(zhàn)就有動(dòng)力，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)也是粉末涂料發(fā)展的必經(jīng)之路。
•面對(duì)環(huán)保方面的要求，我們同時(shí)也需要得到上游原材料供應(yīng)商的支持，要求他們提供符合要求的原材料。
•TGIC的替換，應(yīng)從兩方面做手。
一是用現(xiàn)在的primid體系通過開發(fā)利用助劑和樹脂本身的改善來(lái)改進(jìn)厚膜針孔問題，耐黃變問題和耐水煮等問題。二是開發(fā)新的固化劑，目前老虎已與一家供應(yīng)商開發(fā)出一種新的固化劑，膜厚在160微米以上沒有針孔。
•流平的提高可以從幾個(gè)方面考慮：1）降低粉末粒徑，粒徑越細(xì)流平越好，但太細(xì)又會(huì)出現(xiàn)帶電性能從而帶來(lái)上粉、吐粉等問題，同時(shí)超細(xì)粉（<10微米）過多損耗太多�，F(xiàn)已有薄涂助劑可以幫助做到平均粒徑在20微米左右能有很好的噴涂性能；2）噴霧干燥法可以做到規(guī)則圓型粒徑10-20微米，膜厚在20微米左右流平很好，但需要牽涉到溶劑，目前還沒有廠家用此法生產(chǎn)；3）樹脂體系本身降低粘度，但會(huì)影響儲(chǔ)存穩(wěn)定性等；4）超枝化樹脂具有低粘度高流動(dòng)性能，只是現(xiàn)在還在起步階段價(jià)格很貴，還沒有被大量用來(lái)做這方面的開發(fā)；5）助劑如流平劑的開發(fā)。
•降低固化溫度主要是依靠樹脂供應(yīng)商從樹脂本身做手，另外從催化劑方面考慮，但要考慮儲(chǔ)存穩(wěn)定性。還有考慮新的固化機(jī)理如自由基固化。
•提高金屬顏料的添加量受到最后噴涂性能的限制。通過綁定技術(shù)可以提高一些但還不能達(dá)不到液體涂料30%的水平�？梢詮慕饘兕伭媳砻嫣幚矸矫婵紤]，若能將金屬顏料表面處理后使金屬顏料的帶電性能和底粉相近，則可以提高金屬顏料的添加量。另外還可以考慮擠出法，但會(huì)破壞金屬顏料的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生發(fā)暗現(xiàn)象。即使添加量能和液體涂料一樣，金屬效果會(huì)增強(qiáng)，但由于在液體涂料和在粉末涂料熔體里的流動(dòng)不一樣，導(dǎo)致金屬顏料在涂膜表面的排列不一樣，以至金屬效果不一樣。我們只能從某個(gè)角度去對(duì)比。
•現(xiàn)有的熱固性氟碳粉末涂料價(jià)格要比氟碳漆貴，主要是氟碳是獨(dú)家供應(yīng)。若用量加大，加上有其他供應(yīng)商開發(fā)出同等質(zhì)量氟碳樹脂（目前國(guó)內(nèi)已有一家的熱固性氟碳樹脂接近同等水平），則價(jià)格會(huì)下來(lái)。
•重視研發(fā)，加大研發(fā)投入。
•開發(fā)新產(chǎn)品如耐高溫，高硬度抗劃傷，手感粉，空氣凈化等。
•開發(fā)新設(shè)備新工藝，粉末涂料的發(fā)展和工藝設(shè)備的發(fā)展分不開。
•開發(fā)新領(lǐng)域如MDF粉末噴涂等。
粉末涂料前景展望
粉末涂料的發(fā)展前景看好。關(guān)鍵是要開發(fā)粉末涂料的新的應(yīng)用領(lǐng)域。比如粉末涂料應(yīng)用于中纖板，從2011年國(guó)家統(tǒng)計(jì)部的信息來(lái)看，中國(guó)的人造纖維板共2.09億立方米，其中有中纖板4900多萬(wàn)立方米，如果按20mm厚度來(lái)算，每立方中纖板需要有50平方米的面漆，共有20多億平方米中纖板，其中若有10%的中纖板采用粉末涂料噴涂的話，就需要10萬(wàn)噸左右的粉末涂料。若20%則20萬(wàn)噸，目前中國(guó)的粉末涂料年產(chǎn)量只有100多萬(wàn)噸。除了中纖板還可以開發(fā)在刨花板、膠合板、蜂窩板等表面粉末噴涂。其實(shí)木頭的表面積比鋼鐵的表面積還要大，因此把粉末涂料在中纖板應(yīng)用領(lǐng)域成功開發(fā)出來(lái)的話，粉末涂料的快速增長(zhǎng)指日可待。
