汽车用粉末涂料的发展和趋势概述

湖北十堰市张湾邮局信箱，湖北十堰

    摘要：介绍了粉末涂料及涂装的发展趋势。

    关键词：汽车涂料；粉末涂料；发展趋势

    1.粉末涂料概述

    粉末涂料是由聚合物、颜料和添加剂组成的。在过去的10年内，世界上粉末涂料的发展速度很快，年平均增长率为8%-15%。美国政府制定的控制挥发性有机物排放量的法规有利于粉末涂料的应用推广。但是，粉末涂料的应用也因其一些固有的缺点而受到限制,如光洁度低和在喷漆橱难以改变颜色等。然而，粉末涂料仍将打入市场，据估计，在未来的几年内，粉末涂料的年平均增长率至少达到15%。

    2.汽车行业将是粉末涂料的消费大户

    环保要求是推动粉末涂料发展的一大动力，由于生产厂家都在寻找降低产品VOC的途径，因此在某些领域粉末涂料自然替代了液体涂料。粉末涂料正在不断向OEM产品的涂装市场扩展。粉末涂料的VOC含量低，清除容易，过喷的涂料可回收再利用；施工后涂膜基本上不产生针孔，通常比液体涂料容易施工，形成的涂膜耐久性好。虽然应用粉末涂料的效益明显，但其负面影响仍有待研究和测试。环保优势和技术优势是粉末涂料替代液体涂料的关键所在。

    今天的粉末涂料外观比以往任何时候都更具吸引力。人们对具有特殊效应和特种外观的涂料很感兴趣，例如金属效应涂料、皱纹涂料、斑纹涂料和多彩涂料。粉末涂料也将进入这些具有特殊效应的领域。

    粉末涂料的一个应用亮点是汽车行业。粉末涂料已经进入汽车行业，尤其是汽车面漆和车身底漆。现今的粉末涂料涂装能带来高质量的表面，不用进行底涂，就能与金属零件形成很强的结合力，同时粉末涂装具有很优良的防腐、耐热、耐冲击和耐磨性，色泽的选择范围也非常宽，光泽高的、光泽低的、金属色的或是透明的涂层都有。质地从光滑表面到皱褶或粗糙的涂层都可以任意选择，涂膜的厚度也可变化以适合不同的要求，这些粉末涂料的性能表现了当今粉末涂料的成熟程度。在过去很长时间内汽车组装厂采用的是液体涂料，直到现在，对全球绝大部分地区来说，汽车组装厂采用粉末涂料涂装仍然是一个未解决的问题，虽然过去的几年已有了很大的进步，但仍没有达到大规模使用粉末涂料的程度

    在美国，粉末涂料在汽车面漆和车身底漆上的用量最大，汽车采用粉末底涂效果很好，但粉末涂料用作汽车面漆的进展不大，尤其是用作汽车罩光面漆的更少。一些商家认为，粉末涂料用作罩光面漆的空间还很大，只是汽车厂改用粉末涂装设备所产生的投资成本使其难以下定决心。由于汽车行业越来越注重汽车的耐久性，而粉末涂料不仅比较经济，且耐腐蚀性和破坏性更好，所以用粉末涂料涂装汽车底盘和车身将会越来越广泛。

    3、国外汽车粉末涂料制备技术取得的进展

    传统的粉末涂料制备方法分为干法和湿法占主导地位的干法又分干混合法和熔融混合法；湿法分为大多使用熔融混合法，缺点是换品种和换颜色比较困难，粒径分布较宽，难以生产低温固化及超细粒径的粉末涂料。为此人们对粉末涂料制备工艺进行改进，取得了一些进展。

    流体法的开发利用被称为粉末涂料制备方法的革命，对21世纪汽车粉末涂料的发展将起到重要作用其工作原理为：二氧化碳在达到临界点时被液化，液态。二氧化碳与气态二氧化碳两者之间界面清晰，倘若压力略降或温度稍高就会超过临界点，这一界面即刻消失并成为一片混沌，称为超临界点。继续升高温度或降低压力，二氧化碳变成气体。利用此原理将粉末原材料加入到带有搅拌装置的超临界液体加工设备中，超临界二氧化碳使涂料的各成分流体化，这样在低温下就达到熔融挤出效果。物料经喷雾并在分级釜中造粒制得产品，整个生产过程可以用计算机控制。

    美国Ferro公司开发的VAMP新工艺适用于加工汽车粉末涂料，它具有以下优点：1、全封闭的体系避免了周围环境中粉尘和纤维的污染而影响粉末体系避免了周围环境中粉尘和纤维的污染而影响粉末涂料的洁净度2、粒子的形状可以控制；3、制得的粉末涂料具有优良的摩擦带电性能，使粉末在喷涂过程中能够渗透到难以到达的部位，涂膜厚度均匀；4、能获得较薄的涂膜；5、加工温度低，可防止GMA丙烯酸树脂的氧化，进而防止涂膜黄变；该新工艺可以使预反应减到最小，有利于粉末的流动和流平，重现性好；有利于低温固化粉末涂料的加工；(采用结晶聚合物配制粉末涂料，提高贮存稳定性，降低熔融黏度，对透明涂层的流动性和流平性影响很大。

    4、透视粉末涂料市场

    最近几年，随着环保呼声愈来愈高，粉末涂料和水性涂料在全球涂料市场成为持续热点。其中粉末涂料的表现最为耀眼。有报告显示，全球粉末涂料市值粗略估计约35亿美元，目前正以6%-7%的速度增长。

    希腊、土耳其和东欧粉末涂料市场的增长势头很好亚太地区粉末涂料市场潜力更大已被认为是全球增长最快的地区。中国汽车工业年生产汽车近800万辆，涂料需求很大目前杜邦公司已在中国设有4家粉末涂料厂。阿克苏诺贝尔也在江苏新2008年，全球粉末涂料的需求量预计将达122万t。

    目前我国热固性粉末涂料年产达27万t，首次超过美国而成为全球热固性粉末涂料第一生产大国。我国业界紧紧抓住全球制造中心转移的时机，保持了25%以上的增长速度同时产品品质、性能、环保指标也有长足进步。国际巨头阿克苏、杜邦、宣威、罗门哈斯等大型涂料企业均看好中国粉末涂料市场。纷纷在中国拓展粉末涂料市场的广度和深度，国内企业也纷纷上马粉末涂料设备，形成“群雄逐鹿”的局面。

    我国粉末涂料市场的最大增长领域是：船舶工业和管道工业。目前已有一部分船舶管道应用粉末涂料喷涂，发展势头很猛，随着粉末涂料技术的不断提高，其发展前景十分广阔。管道防腐用环氧粉末涂料是一种完全不含溶剂、以粉末形态喷涂并熔融成膜的新型涂料。目前存在的问题是耐冲击性及吸湿性有待改善和提高，研究人员把主要精力集中在粉末涂料用各种基料的改性上。国内生产的管道防腐环氧粉末涂料在贮存稳定性及涂覆施工性方面，与国外优质产品相比尚有一定差距。环氧粉末涂料是新建管道防腐工程的首选防腐涂料品种。

    5、国外粉末涂料和涂装的发展趋势

    近年来，汽车罩光、木材和塑料用粉末涂料都是粉末涂料最具活力的潜在市场。新兴应用领域的出现为粉末涂料制造商提供了机遇，推动了粉末涂料市场的拓展，粉末涂料生产商正在开发涂膜平整、耐久性好、满足客户现有要求的木材用粉末涂料和汽车面漆。

    汽车对涂层的要求高，不但要求有好的物理和化和化学性能，但涂层的外观与溶剂型涂料相比，还存在差异，所以至今轿车的外壳还没有大量使用粉末涂料涂装。