摘要：从粉末涂料的品种及市场分布论述了粉末涂料现状、分析了粉末涂料技术发展动向二 关键词:粉末徐料;环保;述评

粉末涂料作为无溶剂涂料,在涂装过程中没有溶 剂的挥发，适合于环境保护的要求;涂装过程中喷溢 粉末可回收再利用,有利于节省资源;粉末涂装易实 施自动化生产;一次涂装厚涂层.可减少喷涂次数，提 高劳动生产率;不使用有机溶剂，在生产和施工时较 为安全。粉末涂料符合国际上流行的"四E"(经济. 环保、高效、性能卓越 > 原则,因而得到高速发展.：

 

1 粉末涂料现状

 

1. 1 粉末涂料品种结构

 

北美由于实施了 VOC排放总量限制，并制订了 对特定的溶剂(如二甲苯、甲苯、甲基异丁酮,甲乙酮) 停止使用的削减计划.粉末涂料及水性涂料等环保型 涂料发展迅速，1999年粉末涂料增长率高达 12.8% ,室外一般采用聚氨酯和聚酯/TGIC两种类 型粉末涂料;室内主要使用环氧/聚酯混合型粉末涂 料环氧涂料主要用作石油管道等需防腐的场合。粉 末涂料在汽车工业中主要用作中涂漆,作为罩光面漆 仍在研究中

 

欧洲作为粉末涂料的发源地,其粉末涂料的用量 约占全球的46% ,欧洲各国对VOC的排放都非常严 格,在汽车领域由于限制有机溶剂的用量，正大力推 进水性ft和粉末化3同北美相似、在欧洲环氧型粉末 涂料主要用于重防腐领域：■环氧/聚酯粉末涂料由于 合理的性价比.广泛应用于各颉域。聚氨酯粉末涂料 烘烤时会释放出封闭剂,产生异味,除了意大利,其他 欧洲国家几乎均不采用。聚酯/TGIC型粉末涂料具 有优异的耐候性，主要用于铝型建材（建筑物外壁>。 但TGIC存在诱变性.从1998年6月1 H起被标以 “T”标记,有些国家（如德国）已停止使用。鉴于此原

因,TGIC逐渐被低毒性物质替代，目前主要有两种体 系：以羟烷基酰胺作固化剂的粉末涂料和以多官能缩 水甘油酯作固化剂的粉末涂料。

 

日本的粉末涂料市场受经济不景气影响，1998 年下降了近10%，1999年与1997年持平,2000年增 长了 树脂制造商不断开发新品种树脂,技术水

 

平处于领先地位。环氧型粉末涂料主要用于重防腐 领域;室内主要使用环氧/聚酯型粉末涂料;耐候型品 种主要采用聚氨靡粉末涂料;丙烯酸粉末涂料因其优 异的涂膜外观、耐候性，低温固化性和耐沾污性,已开 始用于汽车涂装。聚酯/TGIC型粉末涂料除了诱发 病变外，还会引起操作者过敏,在日本被限制使用,今 后发展的空间很小■=目前,有的公司开发了不用TGIC 的聚酯粉末涂料。随着经济的复苏,以及环保法规的 完善，若按欧美市场情况推测,未来几年内、日本的粉 末涂料市场应为现在的2 ~ 3倍。

 

由于市场的开放和经济的快速增长，中国粉末涂 料产业得到了迅速的发展，1995年起台湾省与欧美 的厂商开始积极在中国内地投资建设粉末涂料及其 原料制造厂.国内涂料行业从溶剂型涂料向粉末涂料 转化的意识逐渐增强，行业内广泛的交流活动.为粉 末涂料的发展带来了机遇3 2000年我国粉末徐料的 产量约为9.6万t.仅次于美国和德国，列世界第3 位,市场增长率近年来一直保持在两位数。产品品种 以环氧/聚酯粉末涂料占绝大多数,环氧、聚酯/TGIC、 聚醋/卩-羟烷基酰胺粉末涂料所占比例差不多，聚氨 酯粉末涂料较少。

 

表1 1999年世界不同地区粉末涂料品种结构

树脂类型 北美 欧洲 中国 日本

环氧 14.0 8.0 10.0 23.0

环氧/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年世界不同地区粉末涂料使用

情况，

表2 1999年世界不闻地S想末涂料使用情况

所占比例 平均年增长率

 

地区 产量/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 粉末涂料市场分布

 

在全球粉末涂料市场中.几家太公司占了约 40%的市场份额T.其中，阿克苏■诺贝尔占全球13% 的市场份额,杜邦占11 % .罗门哈斯占7% .福禄公司 和爵顿UmurO各占6%和H而在北美粉末涂料市 场中，大公司的垄断地位更为明显，罗门哈斯和福禄 各占16<7f的市场份额,杜邦公司占10%, H. B. Fuller 公司占6%,Lilly、3M及PPG三家公司各占

 

为保持在粉末涂料市场中的领先地位，近几年. 杜邦公司对粉末涂料业务进行了整合。1999年杜邦 公司通过兼并赫伯兹公司，扩大了粉末涂料的生产能 力，同时通过加大研发和产品的市场拓展力度及强化 各项管理活动等手段.加强了其在欧洲市场功能涂料 方面的整体实力。兼并赫伯兹之后,杜邦随后组建了 功能涂料部门，包括粉末涂料,工业涂料及油墨等方 面的业务」

还有些公司通过兼并活动，打进了原本并不具优 势的粉末涂料市场。如Shenvin - Williams公司，自去 年7月份兼并了巴西的一家粉末涂料生产厂Pulver-lack之后，得以在增长较快的南美粉末涂料市场占有 —席之地，PPG公司也在1999年10月通过企业间 的兼并重组，获得意大利一家粉末涂料制造商Belkria 60%-的股份BeOaria公司的粉末涂料产品年销售额 约1500万美元^通过此项兼并活动，PPG公司打进 了欧洲的粉末涂料市场，而在欧洲新建一个粉末涂 料厂并能够向用户提供符合质量要求的产品一般至 少要花费2年时间。

 

国内目前大约有600家粉末涂料生产厂家，国外 一些著名的粉末涂料制造商,如杜邦，阿克苏•诺贝 扣、福禄.PPG,UCB等公司以及台湾省的南宝等企业 都在国内建立了生产基地，这些企业无论是生产规 模，还是产品质量均属上乘。广东及沿海地区粉末涂 料市场的竞争情况近两年相当激烈,粉末涂料生产商 在稳固其在已有市场占有率的同时，为了扩大销售额 和开拓新市场，已经开始转向内地市场。杜邦华佳在 年初已制订了建立广东分厂,实现黄山、广东、成都东 西部联合发展战略，同时该公司坚持国内，国际两个 市场同步开发，计划今年出口创汇300万美元。福禄 公司保持在南方发展态势的同时，在2000年底也开 始开发北方区市场,该公司在北京设立了分销处，开 发华北和东北的粉末涂料市场。阿克苏■诺贝尔也在 扩大在中国的市场份额，其在苏州、广东东莞新建的 涂料生产厂将于今年投人生产。Mortem公司自从被 罗门哈斯收购后,其产品现在也由罗门哈斯在国内销 售。可见,今后国内市场群雄逐鹿的竞争局面将更加 激烈，很多粉末涂料公司在国内销售涂料产品的同 时,也在生产和销售树脂,还有一些著名的原料供应 商将其产品带人中国，如陶氏、汽巴就在国内建立了 环氧树脂生产厂,其他公司，如壳牌化学也在不断引 人新的树脂产品，这在一定程度上也带动了粉末涂料 原料的发展■：

 

2环境保护促进粉末涂料发展

 

随着世界经济的发展,全世界每年向大气排放的 挥发性有机化合物也日益增加，目前已达到 2 000万t/a的规模。这些排放物不仅污染环境,影响 人体健康,而且破坏生态平衡,导致温室效应,危害人 类的生存3因此,控制VOC的排放，已成为世界性的

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环保课题：■最近儿年，随着环保呼声愈来愈高.对 VOC向大气的排放量限制越来越严格，重视节约有 限资源，使得粉末涂料、水性涂料&卷材涂料在全球 除料市场成为持续热点。其中.粉末涂料的表现最为 耀眼,粉末涂料的产量增长违度比传统的溶剂型涂料 快得多I—

 

涂料是VOC的第二大排放源.而汽车制造业是 涂料的最大用户之一。因此.控制汽车涂料的有机溶 剂排放.具有十分重要的意义.：自20世纪80年代开 始，发达国家对汽车涂料生产中有机溶剂的排放规定

降.：表3为汽车涂料生产中VOC排放量的变化，

表3 汽车涂料生产中VOC排放最的变化

年代 磅/车 以20世纪70年代为基 准的V0C残存率/呢

20世纪70年代 15.5 100.00

20世纪80年代初 8.5 54.83

20世纪80年代中 6.0 3S.71

20世纪80年代末 3.5 22.58

20世纪90年代 3.0 19.35

21世纪预期目标 1.5 9,68

 

；i：l # = 0-454 kK,

 

而这种排放量的下降.除了喷涂、烘烤等工艺条 件的严格控制外.主要是通过采用新的涂料品种，如 20世纪80年代初引人高固体分涂料.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/车的控制目标有可能实现「

 

粉末涂料用于汽车的研究在欧美各国已经开展 了 20多年，而且美国还在政府的牵头下.由相互竞争 的三大汽车公司及相关涂料涂装公司在低挥发物涂 料合作项目（LEPC)中，对粉末涂料的应用进行了有 效的协作R不过由于汽车用粉末涂料不仅要有高 度防腐性.而且要有高装饰性，具有相当的难度，才难 以在短斯内获得突破性的进展」从20世纪90年代 开始.粉末涂料才真正用于工业性汽车涂装，担是绝 大部分丨又用干汽车底漆、抗石击底漆.后来发展到二 合一面漆^美国公司在这方面已经具有超过5 000 t 的生产记录1997年，德国宝马公司开始在标准的 生产线上,真正将粉末涂料用作汽车的A级罩光清 漆，并且建立了两条生产流水线;而巴斯夫公司也宣 布在梅塞德斯-奔驰公司的主流汽车，梅塞德斯A 级车辆的生产中使用了粉末浆液的新技术.从而真正 打开粉来涂料用于汽车生产的新的一页也正是在

这一背景下，1998年在柏林召开了第一次汽车车身 用粉末涂料与涂装国际会议u

 

除了汽车以卟,木材及家具制造业也是涂料的一 个较大用户。虽然关于粉末涂料可用于木村在十余 年前已见报道，然而真正工业化的应用却是近几年. 尤其是UV固化粉末涂料开发成功以后才得以实现3 UV固化粉末涂料由于能低温固化（100T；以T >,不仅 可用于木制家具、中密度纤维板,而且还可用于纸张、 塑料、橡胶等多种非金属村料，而大大扩展了粉末涂 料的用途。2000年1月在荷兰阿姆斯特丹召开的第 二次欧洲粉末涂料会议的主题也正是UV固化粉末 涂料：■

 

这一切都表明.粉末涂料工业将有巨大的发展机 遇_.莱曼兄弟公司发表的一份报告显示,全球粉末涂 料市值约为35亿美元，并以6% ~ 7%的速度增长、 据PG Phillips & Associates公司的报告.1998年北美地 区粉末涂料市值达9.2亿美元，预计到2003年,该地 区粉末涂料市值将增至12.7亿美元。该咨询机构还 预测,至2003年.北美地区粉末涂料年均增长率为 6.8%,日本的年均增长率为7.3%,西欧地区的增长 率低一些.为5.6%.世界其他地区则高达11,5%。 莱曼兄弟公司则认为，粉末涂料在亚太地区和拉丁美 洲的需求年均增长率为10% ~ 15%.在市场更为成 熟的北美和欧洲地区的增长率则介于4% ~ 7%。

 

J.Howaid预计,到2010年粉末涂料将占据工业 涂料的20%(见表4)。但这种发展绝不仅仅是单纯 的数量增长.而是质量、品种、工艺、技术的全面提髙

表4 2010年前世界工血涂料的构成 （％)

涂料品种 1995 年 2000 年 2005 年 2010 年

低固体分涂料 39.5 30.5 15.0 7.0

高固体分涂料 12.5 12.0 10.0 8.5

电泳涂料 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

辐射固化涂料 3.5 4.5 6.5 7.5

 

3粉末涂料技术动向

 

3.1聚氨酯粉末涂料的进展

 

异佛尔酮二异氰酸酯型聚氧酯粉末涂料在全球 涂料工业中的出现已超过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场份

年第，1

顔料 稗号 浓度/呢

炭黑 PB7 25

喹吖啶酮桃红 RR 122 25

红 PR 179 25

酞菁蓝 PB 15：3 35

酞菁蓝 PB 15-1 20

咔唑紫 PV23 20

喹吖啶酮紫 PV 19 20

酞菁绿 PG7 30

 

有机颜料预分散体是将有机颜料配成含40% ~ 50%■水的湿“滤讲'再与树脂在加热型S捏含机中混 合制成颜料分散体。通过一系列的加工工艺，将水认 颜料表面挤出，分散在玻璃化转变温度约58t的聚 酯树脂中，它们以低粉尘的粉末供给;所有颜料适用 于室内及室外粉末涂料应用.具有良好的热稳定性； 对常用于粉末涂料的树脂和固化剂具有良好的化学 稳定性;颜料颗粒均勾，在薄涂层、髙光泽粉末涂料中 具有良好的性能，载体介质是羧基聚酯，在聚酯/ TGIC和混合型配方中能起反应,在这些体系中可代 替部分基料;而在聚氨酯粉末中是不反应的。

 

使用有机颜料预分散体可减少批次间的非一致 性,减少了称量误差.因为增加了颜料制剂的容量，用 白色与少量的颜料调配各种颜色成为一件容易的事， 尤其是用来分散炭黑更是如此。即使用长/径比小的 单螺杆挤出机也能得到分散很好的颜色预分散体 的高着色力可减少通常为获得所需色彩而使用的颜 料量，并改进了流变性，在无光漆中，用较少的颜料

4 结语

 

进人21世纪,随着环保法规的进一步完善，粉末 涂料将得到更快的发展，如果粉末涂料的超细粒子 化.薄膜化、超临界流体化制造法得以工北化，则在汽 车面漆涂装方面将有重大突破,粉末涂料将进人一亡 崭新的发展时期.粉末涂料行业同仁要携手井进,努 力进取,迎接新时代的早日来到！