近年来我国粉末涂料工业迅速发展,先后出现了大批生产能力在3000吨以上规模的粉末涂料企业,配套的大型聚酯树脂和环氧树脂生产企业,聚酯粉末涂料固化剂异氰酸环氧丙醇酯(TGIC)、羟烷基酰胺(HAA)生产企业,以及主要助剂产品国产化配套,使产品质量完全满足国内需求。在粉末涂料制造设备上也完全满足国内需求。由于粉末涂料应用市场的配套,我国成为世界粉末涂料最大的生产国和消费国。
然而我国粉末涂料品种多属中低档产品,高档的聚氨酯、丙烯酸、氟碳粉末涂料所占比例不到1%,而且以外资企业产品为主。我国的粉末涂料生产技术与世界先进国家比较,在高档产品和个别特殊产品上还有一定差距,需要不断研发新产品,提高产品质量,满足工业发展的需要。
外企进军中国
促进配套条件发展
进入20世纪90年代,世界粉末涂料行业领先企业阿克苏诺贝尔进入中国市场,随后杜邦、PPG、罗门哈斯(现已并入陶氏)、威士伯、福禄、立邦等跨国公司,陆续进入中国粉末涂料市场,纷纷建立合资或独资粉末涂料生产厂家,这些跨国公司的进入也促进了我国粉末涂料生产技术的发展。同时粉末涂料的原材料聚酯树脂的生产厂家等国外公司和台资企业也在国内建立了生产基地,使粉末涂料的重要材料聚酯树脂、环氧树脂的品种方面更加丰富,促进了涂末涂料用树脂质量的提高,对粉末涂料品种的多样化和质量的提高也起到了积极的作用。
随着我国粉末涂料工业的迅速发展,相配套的原料如氯化法钛白粉、高档有机颜料、金属粉颜料等的供应商也纷纷进入我国粉末涂料市场,粉末涂料需要的绝大部分助剂在国内市场上得以供应,为我国粉末涂料工业的迅速发展创造了良好条件。
1986~2001年是我国大量引进粉末涂料制造设备和技术、世界先进的粉末涂料和树脂制造厂家陆续进入我国建厂的时期,也是大批原材料供应商进入我国的时期。国内粉末涂料科技人员对引进的新设备、新技术消化、吸收和创新,促进粉末涂料大发展,2001年我国粉末涂料生产量达到11.5万吨,进入世界粉末涂料生产大国行列。
品种结构逐渐变化
国产化进程加快
从树脂的大品种来说,我国粉末涂料主要品种是热固性粉末涂料,在粉末涂料总产量中占90%以上,热塑性粉末涂料占比不到10%。2010年以后,由于耐候性聚酯树脂品种的增加和价格的合理,聚酯粉末涂料的产量迅速增加并超过了环氧-聚酯粉末涂料;随着环保意识的增强,无毒的HAA固化聚酯粉末涂料的产量也迅速增加,已经占聚酯粉末涂料的41%。另外,输气、输油、输水、跨海大桥等大型防腐工程的增加,环氧粉末涂料所占比例也有所增加,使我国粉末涂料品种结构有了明显的变化。然而高档的粉末涂料聚氨酯、丙烯酸、氟碳粉末涂料所占比例仍然不到1%。
粉末涂料广泛应用于众多领域,涉及家用电器、汽车和交通车辆、建筑材料、管道和防腐、办公家具和庭院设施、仪器仪表和电信器材、金属构件和金属制品、交通配套设施、器材和工具、非金属材料等。
我国粉末涂料用聚酯树脂产量增长速度很快,在品种和产量上可完全满足国内需求,部分产品还出口到国外。聚酯粉末涂料用固化剂TGIC和HAA中大部分是国产产品,特殊品种极少量进口。
我国粉末涂料用助剂的发展速度也很快,粉末涂料用主要助剂品种,如流平剂、增光剂、除气剂(脱气剂)、松散剂(疏松剂)、消泡剂、带电剂、增电剂、抗氧化剂、耐划伤剂、纹理剂等都可以在国内生产,还有部分出口到国外,只有少部分特殊产品进口,主要品种基本满足了国内的需要。
涂装方法多样
技术水平各异
粉末涂料的涂装方法很多,有静电粉末喷涂、流化床浸涂、静电流化床浸涂、真空吸涂、火焰喷涂、辊涂、热喷涂等,其中绝大部分是静电粉末喷涂,其次是流化床浸涂,其他方法用得较少。20世纪90年代初期,随着家用电器生产线的大量引进,国外知名涂装设备公司,如:瑞士金马(Gema)、德国瓦格纳(Wagner)、美国诺信(Nordson)等公司进入我国,引进先进技术,国内粉末涂装设备和涂装生产线的技术水平得到迅速发展。
进入21世纪,粉末涂装技术在前处理方面开发新的工艺,用无毒无环境污染的纳米陶瓷和硅烷处理工艺代替部分有毒和环境污染的磷化工艺。在静电粉末喷枪方面,高压静电短路安全措施(AFC技术)和离子收集器技术应用;粉末涂料回收设备材质和粉末回收率的改进等方面都有了进步,基本满足国内各种自动化喷涂生产线的需要。我国的静电粉末涂装设备的技术水平与国际知名品牌相比还有一定差距。其主要原因是静电粉末喷涂设备制造企业规模比较小,研发能力较弱,研发的资金和人力投入少。
粉末涂料涂装设备的制造厂家集中在上海为中心的周边地区。粉末涂装的一部分是生产金属件的生产厂在本厂的粉末涂料涂装生产线上进行涂装;一部分是送到专门的粉末涂装厂委托加工。大型家用电器生产厂产品大部分是在本厂粉末涂料涂装线上进行粉末涂装,然后进行产品组装。还有相当一部分大型铝型材厂、金属家具厂、厨房用具厂、控制柜厂、货架厂、运动器材厂、灯具厂等的产品也是金属制品成型加工以后,在本厂的粉末涂装生产线上进行粉末涂装。另外还有一些是通过外协的方式,委托专门粉末涂料涂装厂加工。因此,粉末涂装厂的规模有大有小,大的有员工上百人,小的只有几个人。据估计全国大大小小粉末涂装厂(含车间)超过一万家,规模和自动化的技术水准差别也很大。
加大研发投入
满足高端需求
未来,我国粉末涂料工业要继续加大技术开发和设备应用等方面的研发经费和人力投入。其中,要加强节能型低温固化粉末涂料的开发和推广应用,包括低温固化树脂和固化剂及配套助剂品种的开发;有特殊功能的耐高温、隔热、隐身、防辐射、防污染等功能性粉末涂料品种的研发;加大高性能超耐候性的丙烯酸和氟碳粉末涂料品种的开发和推广应用;薄涂层粉末涂料的研发和推广应用以及粉对粉快速配色和调色工艺的研发。
在粉末涂料制造设备上,要加大研发低温熔融混炼效果好、混炼温度控制精度高、自清洗效果好的设备;粉末涂料粒度分布窄、超细粉含量少、产品收率高的粉碎设备;设备磨损小、使用寿命长的设备来满足新产品生产和推广的需求。
在粉末涂料涂装设备上,研发适用于涂装各种复杂工件,涂膜外观更加平整的静电涂装设备;适用于低温固化或不耐温非金属材料(MDF板、不饱和聚酯建材、秸秆合成建材板)涂装的烘烤固化设备;供粉量均匀稳定、粉末涂料上粉率高的喷涂设备;粉末涂料换色快捷,粉末涂料回收率高的回收设备,以及没有环境污染的化学前处理工艺的研发和推广应用。通过这些措施,取得在粉末涂料产品、制造设备和涂装设备的技术进步,成为名副其实的粉末涂料与涂装技术强国。
