摘要：從粉末涂料的品種及市場(chǎng)分布論述了粉末涂料現(xiàn)狀、分析了粉末涂料技術(shù)發(fā)展動(dòng)向二 關(guān)鍵詞:粉末徐料;環(huán)保;述評(píng)
粉末涂料作為無溶劑涂料,在涂裝過程中沒有溶 劑的揮發(fā)，適合于環(huán)境保護(hù)的要求;涂裝過程中噴溢 粉末可回收再利用,有利于節(jié)省資源;粉末涂裝易實(shí) 施自動(dòng)化生產(chǎn);一次涂裝厚涂層.可減少噴涂次數(shù)，提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率;不使用有機(jī)溶劑，在生產(chǎn)和施工時(shí)較 為安全。粉末涂料符合國(guó)際上流行的"四E"(經(jīng)濟(jì). 環(huán)保、高效、性能卓越 > 原則,因而得到高速發(fā)展.：
1 粉末涂料現(xiàn)狀
1. 1 粉末涂料品種結(jié)構(gòu)
北美由于實(shí)施了 VOC排放總量限制，并制訂了 對(duì)特定的溶劑(如二甲苯、甲苯、甲基異丁酮,甲乙酮) 停止使用的削減計(jì)劃.粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型 涂料發(fā)展迅速，1999年粉末涂料增長(zhǎng)率高達(dá) 12.8% ,室外一般采用聚氨酯和聚酯/TGIC兩種類 型粉末涂料;室內(nèi)主要使用環(huán)氧/聚酯混合型粉末涂 料環(huán)氧涂料主要用作石油管道等需防腐的場(chǎng)合。粉 末涂料在汽車工業(yè)中主要用作中涂漆,作為罩光面漆 仍在研究中
歐洲作為粉末涂料的發(fā)源地,其粉末涂料的用量 約占全球的46% ,歐洲各國(guó)對(duì)VOC的排放都非常嚴(yán) 格,在汽車領(lǐng)域由于限制有機(jī)溶劑的用量，正大力推 進(jìn)水性ft和粉末化3同北美相似、在歐洲環(huán)氧型粉末 涂料主要用于重防腐領(lǐng)域：■環(huán)氧/聚酯粉末涂料由于 合理的性價(jià)比.廣泛應(yīng)用于各頡域。聚氨酯粉末涂料 烘烤時(shí)會(huì)釋放出封閉劑,產(chǎn)生異味,除了意大利,其他 歐洲國(guó)家?guī)缀蹙徊捎?。聚?TGIC型粉末涂料具 有優(yōu)異的耐候性，主要用于鋁型建材（建筑物外壁>。 但TGIC存在誘變性.從1998年6月1 H起被標(biāo)以 “T”標(biāo)記,有些國(guó)家（如德國(guó)）已停止使用。鑒于此原
因,TGIC逐漸被低毒性物質(zhì)替代，目前主要有兩種體 系：以羥烷基酰胺作固化劑的粉末涂料和以多官能縮 水甘油酯作固化劑的粉末涂料。
日本的粉末涂料市場(chǎng)受經(jīng)濟(jì)不景氣影響，1998 年下降了近10%，1999年與1997年持平,2000年增 長(zhǎng)了 樹脂制造商不斷開發(fā)新品種樹脂,技術(shù)水
平處于領(lǐng)先地位。環(huán)氧型粉末涂料主要用于重防腐 領(lǐng)域;室內(nèi)主要使用環(huán)氧/聚酯型粉末涂料;耐候型品 種主要采用聚氨靡粉末涂料;丙烯酸粉末涂料因其優(yōu) 異的涂膜外觀、耐候性，低溫固化性和耐沾污性,已開 始用于汽車涂裝。聚酯/TGIC型粉末涂料除了誘發(fā) 病變外，還會(huì)引起操作者過敏,在日本被限制使用,今 后發(fā)展的空間很小■=目前,有的公司開發(fā)了不用TGIC 的聚酯粉末涂料。隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,以及環(huán)保法規(guī)的 完善，若按歐美市場(chǎng)情況推測(cè),未來幾年內(nèi)、日本的粉 末涂料市場(chǎng)應(yīng)為現(xiàn)在的2 ~ 3倍。
由于市場(chǎng)的開放和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，中國(guó)粉末涂 料產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展，1995年起臺(tái)灣省與歐美 的廠商開始積極在中國(guó)內(nèi)地投資建設(shè)粉末涂料及其 原料制造廠.國(guó)內(nèi)涂料行業(yè)從溶劑型涂料向粉末涂料 轉(zhuǎn)化的意識(shí)逐漸增強(qiáng)，行業(yè)內(nèi)廣泛的交流活動(dòng).為粉 末涂料的發(fā)展帶來了機(jī)遇3 2000年我國(guó)粉末徐料的 產(chǎn)量約為9.6萬t.僅次于美國(guó)和德國(guó)，列世界第3 位,市場(chǎng)增長(zhǎng)率近年來一直保持在兩位數(shù)。產(chǎn)品品種 以環(huán)氧/聚酯粉末涂料占絕大多數(shù),環(huán)氧、聚酯/TGIC、 聚醋/卩-羥烷基酰胺粉末涂料所占比例差不多，聚氨 酯粉末涂料較少。
表1 1999年世界不同地區(qū)粉末涂料品種結(jié)構(gòu)
樹脂類型 北美 歐洲 中國(guó) 日本
環(huán)氧 14.0 8.0 10.0 23.0
環(huán)氧/聚酯 36.3 54.0 65,0 37.0
聚酯/TC1C 22.4 10.0 10.0 3.0
聚氨酯 21.6 2.3 5.0 32.0
丙烯酸 5.7 0.6 - 5.0
其他 - 25,1 10.0 -
表2列出了 1999年世界不同地區(qū)粉末涂料使用
情況，
表2 1999年世界不聞地S想末涂料使用情況
所占比例 平均年增長(zhǎng)率
地區(qū) 產(chǎn)量/t -
% 1997 年 1998 年 1999 年
329 100 45.3 8.5 5.4 8.6
161 585 2Z.2 13.0 -1.1 7.0
175 600 24.2 7.0 10.4 12.8
299S0 4.1 10,5 3.9 3.3
30 665 4.2 10.0 12.4 6.4
727 100 100.0 9/7 6.5 6.9
1. 2 粉末涂料市場(chǎng)分布
在全球粉末涂料市場(chǎng)中.幾家太公司占了約 40%的市場(chǎng)份額T.其中，阿克蘇■諾貝爾占全球13% 的市場(chǎng)份額,杜邦占11 % .羅門哈斯占7% .福祿公司 和爵頓UmurO各占6%和H而在北美粉末涂料市 場(chǎng)中，大公司的壟斷地位更為明顯，羅門哈斯和福祿 各占16<7f的市場(chǎng)份額,杜邦公司占10%, H. B. Fuller 公司占6%,Lilly、3M及PPG三家公司各占
為保持在粉末涂料市場(chǎng)中的領(lǐng)先地位，近幾年. 杜邦公司對(duì)粉末涂料業(yè)務(wù)進(jìn)行了整合。1999年杜邦 公司通過兼并赫伯茲公司，擴(kuò)大了粉末涂料的生產(chǎn)能 力，同時(shí)通過加大研發(fā)和產(chǎn)品的市場(chǎng)拓展力度及強(qiáng)化 各項(xiàng)管理活動(dòng)等手段.加強(qiáng)了其在歐洲市場(chǎng)功能涂料 方面的整體實(shí)力。兼并赫伯茲之后,杜邦隨后組建了 功能涂料部門，包括粉末涂料,工業(yè)涂料及油墨等方 面的業(yè)務(wù)」
還有些公司通過兼并活動(dòng)，打進(jìn)了原本并不具優(yōu) 勢(shì)的粉末涂料市場(chǎng)。如Shenvin - Williams公司，自去 年7月份兼并了巴西的一家粉末涂料生產(chǎn)廠Pulver-lack之后，得以在增長(zhǎng)較快的南美粉末涂料市場(chǎng)占有 —席之地，PPG公司也在1999年10月通過企業(yè)間 的兼并重組，獲得意大利一家粉末涂料制造商Belkria 60%-的股份BeOaria公司的粉末涂料產(chǎn)品年銷售額 約1500萬美元^通過此項(xiàng)兼并活動(dòng)，PPG公司打進(jìn) 了歐洲的粉末涂料市場(chǎng)，而在歐洲新建一個(gè)粉末涂 料廠并能夠向用戶提供符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品一般至 少要花費(fèi)2年時(shí)間。
國(guó)內(nèi)目前大約有600家粉末涂料生產(chǎn)廠家，國(guó)外 一些著名的粉末涂料制造商,如杜邦，阿克蘇•諾貝 扣、福祿.PPG,UCB等公司以及臺(tái)灣省的南寶等企業(yè) 都在國(guó)內(nèi)建立了生產(chǎn)基地，這些企業(yè)無論是生產(chǎn)規(guī) 模，還是產(chǎn)品質(zhì)量均屬上乘。廣東及沿海地區(qū)粉末涂 料市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)情況近兩年相當(dāng)激烈,粉末涂料生產(chǎn)商 在穩(wěn)固其在已有市場(chǎng)占有率的同時(shí)，為了擴(kuò)大銷售額 和開拓新市場(chǎng)，已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向內(nèi)地市場(chǎng)。杜邦華佳在 年初已制訂了建立廣東分廠,實(shí)現(xiàn)黃山、廣東、成都東 西部聯(lián)合發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)該公司堅(jiān)持國(guó)內(nèi)，國(guó)際兩個(gè) 市場(chǎng)同步開發(fā)，計(jì)劃今年出口創(chuàng)匯300萬美元。福祿 公司保持在南方發(fā)展態(tài)勢(shì)的同時(shí)，在2000年底也開 始開發(fā)北方區(qū)市場(chǎng),該公司在北京設(shè)立了分銷處，開 發(fā)華北和東北的粉末涂料市場(chǎng)。阿克蘇■諾貝爾也在 擴(kuò)大在中國(guó)的市場(chǎng)份額，其在蘇州、廣東東莞新建的 涂料生產(chǎn)廠將于今年投人生產(chǎn)。Mortem公司自從被 羅門哈斯收購(gòu)后,其產(chǎn)品現(xiàn)在也由羅門哈斯在國(guó)內(nèi)銷 售?？梢?今后國(guó)內(nèi)市場(chǎng)群雄逐鹿的競(jìng)爭(zhēng)局面將更加 激烈，很多粉末涂料公司在國(guó)內(nèi)銷售涂料產(chǎn)品的同 時(shí),也在生產(chǎn)和銷售樹脂,還有一些著名的原料供應(yīng) 商將其產(chǎn)品帶人中國(guó)，如陶氏、汽巴就在國(guó)內(nèi)建立了 環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廠,其他公司，如殼牌化學(xué)也在不斷引 人新的樹脂產(chǎn)品，這在一定程度上也帶動(dòng)了粉末涂料 原料的發(fā)展■：
2環(huán)境保護(hù)促進(jìn)粉末涂料發(fā)展
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全世界每年向大氣排放的 揮發(fā)性有機(jī)化合物也日益增加，目前已達(dá)到 2 000萬t/a的規(guī)模。這些排放物不僅污染環(huán)境,影響 人體健康,而且破壞生態(tài)平衡,導(dǎo)致溫室效應(yīng),危害人 類的生存3因此,控制VOC的排放，已成為世界性的
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環(huán)保課題：■最近兒年，隨著環(huán)保呼聲愈來愈高.對(duì) VOC向大氣的排放量限制越來越嚴(yán)格，重視節(jié)約有 限資源，使得粉末涂料、水性涂料&卷材涂料在全球 除料市場(chǎng)成為持續(xù)熱點(diǎn)。其中.粉末涂料的表現(xiàn)最為 耀眼,粉末涂料的產(chǎn)量增長(zhǎng)違度比傳統(tǒng)的溶劑型涂料 快得多I—
涂料是VOC的第二大排放源.而汽車制造業(yè)是 涂料的最大用戶之一。因此.控制汽車涂料的有機(jī)溶 劑排放.具有十分重要的意義.：自20世紀(jì)80年代開 始，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽車涂料生產(chǎn)中有機(jī)溶劑的排放規(guī)定
降.：表3為汽車涂料生產(chǎn)中VOC排放量的變化，
表3 汽車涂料生產(chǎn)中VOC排放最的變化
年代 磅/車 以20世紀(jì)70年代為基 準(zhǔn)的V0C殘存率/呢
20世紀(jì)70年代 15.5 100.00
20世紀(jì)80年代初 8.5 54.83
20世紀(jì)80年代中 6.0 3S.71
20世紀(jì)80年代末 3.5 22.58
20世紀(jì)90年代 3.0 19.35
21世紀(jì)預(yù)期目標(biāo) 1.5 9,68
；i：l # = 0-454 kK,
而這種排放量的下降.除了噴涂、烘烤等工藝條 件的嚴(yán)格控制外.主要是通過采用新的涂料品種，如 20世紀(jì)80年代初引人高固體分涂料.80年代末90 年代初引人水性涂料。而90年代末引人的粉末涂 料.才丨吏得1.5磅/車的控制目標(biāo)有可能實(shí)現(xiàn)「
粉末涂料用于汽車的研究在歐美各國(guó)已經(jīng)開展 了 20多年，而且美國(guó)還在政府的牽頭下.由相互競(jìng)爭(zhēng) 的三大汽車公司及相關(guān)涂料涂裝公司在低揮發(fā)物涂 料合作項(xiàng)目（LEPC)中，對(duì)粉末涂料的應(yīng)用進(jìn)行了有 效的協(xié)作R不過由于汽車用粉末涂料不僅要有高 度防腐性.而且要有高裝飾性，具有相當(dāng)?shù)碾y度，才難 以在短斯內(nèi)獲得突破性的進(jìn)展」從20世紀(jì)90年代 開始.粉末涂料才真正用于工業(yè)性汽車涂裝，擔(dān)是絕 大部分丨又用干汽車底漆、抗石擊底漆.后來發(fā)展到二 合一面漆^美國(guó)公司在這方面已經(jīng)具有超過5 000 t 的生產(chǎn)記錄1997年，德國(guó)寶馬公司開始在標(biāo)準(zhǔn)的 生產(chǎn)線上,真正將粉末涂料用作汽車的A級(jí)罩光清 漆，并且建立了兩條生產(chǎn)流水線;而巴斯夫公司也宣 布在梅塞德斯-奔馳公司的主流汽車，梅塞德斯A 級(jí)車輛的生產(chǎn)中使用了粉末漿液的新技術(shù).從而真正 打開粉來涂料用于汽車生產(chǎn)的新的一頁(yè)也正是在
這一背景下，1998年在柏林召開了第一次汽車車身 用粉末涂料與涂裝國(guó)際會(huì)議u
除了汽車以卟,木材及家具制造業(yè)也是涂料的一 個(gè)較大用戶。雖然關(guān)于粉末涂料可用于木村在十余 年前已見報(bào)道，然而真正工業(yè)化的應(yīng)用卻是近幾年. 尤其是UV固化粉末涂料開發(fā)成功以后才得以實(shí)現(xiàn)3 UV固化粉末涂料由于能低溫固化（100T；以T >,不僅 可用于木制家具、中密度纖維板,而且還可用于紙張、 塑料、橡膠等多種非金屬村料，而大大擴(kuò)展了粉末涂 料的用途。2000年1月在荷蘭阿姆斯特丹召開的第 二次歐洲粉末涂料會(huì)議的主題也正是UV固化粉末 涂料：■
這一切都表明.粉末涂料工業(yè)將有巨大的發(fā)展機(jī) 遇_.萊曼兄弟公司發(fā)表的一份報(bào)告顯示,全球粉末涂 料市值約為35億美元，并以6% ~ 7%的速度增長(zhǎng)、 據(jù)PG Phillips & Associates公司的報(bào)告.1998年北美地 區(qū)粉末涂料市值達(dá)9.2億美元，預(yù)計(jì)到2003年,該地 區(qū)粉末涂料市值將增至12.7億美元。該咨詢機(jī)構(gòu)還 預(yù)測(cè),至2003年.北美地區(qū)粉末涂料年均增長(zhǎng)率為 6.8%,日本的年均增長(zhǎng)率為7.3%,西歐地區(qū)的增長(zhǎng) 率低一些.為5.6%.世界其他地區(qū)則高達(dá)11,5%。 萊曼兄弟公司則認(rèn)為，粉末涂料在亞太地區(qū)和拉丁美 洲的需求年均增長(zhǎng)率為10% ~ 15%.在市場(chǎng)更為成 熟的北美和歐洲地區(qū)的增長(zhǎng)率則介于4% ~ 7%。
J.Howaid預(yù)計(jì),到2010年粉末涂料將占據(jù)工業(yè) 涂料的20%(見表4)。但這種發(fā)展絕不僅僅是單純 的數(shù)量增長(zhǎng).而是質(zhì)量、品種、工藝、技術(shù)的全面提髙
表4 2010年前世界工血涂料的構(gòu)成 （％)
涂料品種 1995 年 2000 年 2005 年 2010 年
低固體分涂料 39.5 30.5 15.0 7.0
高固體分涂料 12.5 12.0 10.0 8.5
電泳涂料 8.5 10.0 15.5 17,0
其他水性涂料 14.0 16.0 19.9 22.5
粉末涂料 8.0 12.0 17.5 20.0
輻射固化涂料 3.5 4.5 6.5 7.5
3粉末涂料技術(shù)動(dòng)向
3.1聚氨酯粉末涂料的進(jìn)展
異佛爾酮二異氰酸酯型聚氧酯粉末涂料在全球 涂料工業(yè)中的出現(xiàn)已超過25年。在日本.室外主要 使用聚氧酯粉末涂料;美囯的聚氨酯粉末涂料市場(chǎng)份
年第，1
顔料 稗號(hào) 濃度/呢
炭黑 PB7 25
喹吖啶酮桃紅 RR 122 25
紅 PR 179 25
酞菁藍(lán) PB 15：3 35
酞菁藍(lán) PB 15-1 20
咔唑紫 PV23 20
喹吖啶酮紫 PV 19 20
酞菁綠 PG7 30
有機(jī)顏料預(yù)分散體是將有機(jī)顏料配成含40% ~ 50%■水的濕“濾講'再與樹脂在加熱型S捏含機(jī)中混 合制成顏料分散體。通過一系列的加工工藝，將水認(rèn) 顏料表面擠出，分散在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約58t的聚 酯樹脂中，它們以低粉塵的粉末供給;所有顏料適用 于室內(nèi)及室外粉末涂料應(yīng)用.具有良好的熱穩(wěn)定性； 對(duì)常用于粉末涂料的樹脂和固化劑具有良好的化學(xué) 穩(wěn)定性;顏料顆粒均勾，在薄涂層、髙光澤粉末涂料中 具有良好的性能，載體介質(zhì)是羧基聚酯，在聚酯/ TGIC和混合型配方中能起反應(yīng),在這些體系中可代 替部分基料;而在聚氨酯粉末中是不反應(yīng)的。
使用有機(jī)顏料預(yù)分散體可減少批次間的非一致 性,減少了稱量誤差.因?yàn)樵黾恿祟伭现苿┑娜萘?，?白色與少量的顏料調(diào)配各種顏色成為一件容易的事， 尤其是用來分散炭黑更是如此。即使用長(zhǎng)/徑比小的 單螺桿擠出機(jī)也能得到分散很好的顏色預(yù)分散體 的高著色力可減少通常為獲得所需色彩而使用的顏 料量，并改進(jìn)了流變性，在無光漆中，用較少的顏料
4 結(jié)語(yǔ)
進(jìn)人21世紀(jì),隨著環(huán)保法規(guī)的進(jìn)一步完善，粉末 涂料將得到更快的發(fā)展，如果粉末涂料的超細(xì)粒子 化.薄膜化、超臨界流體化制造法得以工北化，則在汽 車面漆涂裝方面將有重大突破,粉末涂料將進(jìn)人一亡 嶄新的發(fā)展時(shí)期.粉末涂料行業(yè)同仁要攜手井進(jìn),努 力進(jìn)取,迎接新時(shí)代的早日來到！
