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一文了解粉末涂料及行业情况

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一文了解粉末涂料及行业情况


粉末涂料具有不用溶剂、无污染、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。其生产过程基本无“三废”排放,产品回收率超过95%,生产过程中产生的含量小于5%的超细废粉通过回收系统回收后,可以重新用于生产,基本做到了零排放。

  涂料行业发展现状

  2012年,全球涂料产量3982万吨,亚太地区占比42%,中国占亚洲地区一半以上,占全球总产量达31.94%,见图1。

  2012年中国涂料产量约1271万吨,同比增长17.82%;1997-2012年平均增长率为14.54%,见图2。

  2012年亚洲地区粉末涂料销售量占全球的49%,见图3,中国粉末涂料销售量占全球的42.6%,是全球最大的粉末涂料生产国。见图4。

  2012年全球热固性粉末涂料销售量达191.8万吨,同比下降1.3%。

  ●粉末涂料在中国

  根据中国化工学会涂料涂装专业委员会的统计结果可以看到,2012年粉末涂料销售量超过1万吨的企业有13家,见表1,产量在5000吨以上的企业有33家。

  中国粉末涂料企业主要分布于我国的沿海地带,长江三角洲、珠江三角洲和环渤海地区等三大涂料产业基地的粉末涂料销量占全国粉末涂料总产量的93.4%。总体呈现南重北轻、东密西疏的布局特征。见图5。

  ●粉末涂料在中国涂料行业中的地位

  2012中国粉末涂料产量约116万吨,年产能约220万吨,而中国涂料产品结构中,粉末涂料只占到了10%,见图6。未来中国粉末涂料市场发展空间依然很大。

  ●中国粉末涂料发展状况

  近10年来,中国粉末涂料平均年增长率在13.76%,见图7。2010年之后,中国粉末涂料增速呈放缓态势。

  我国粉末涂料增量市场主要源于户外型、聚酯型。我国粉末涂料消费结构与国外存在较大差异:其中家电(45%)、建筑铝型材(20%)、管道防腐(18%)等占比较高,而普通金属表面涂装占比仅为15%,远低于国外的68%。我国聚酯树脂占比不断提高,已经超过35%。

  结合我国涂料下游的应用市场,中国在普通金属表面涂装的粉末涂料市场有巨大的提升空间,这主要体现在户外栅栏、农机等领域。

  用粉末涂料涂装的彩色铝型材广泛应用于门窗,阳台,屋顶和幕墙等。对这方面的需求每年以20%的速度在增长。热固性重防腐环氧粉末涂料被广泛应用在管道中,例如西气东输管线干线用掉了粉末涂料约1.5万吨。

  粉末涂料分类

  粉末涂料分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料二大类。

  热塑性粉末涂料由于加工和喷涂方法简单,粉末涂料只需加热熔化、流平、冷却或萃取凝固成膜即可,不需要复杂的固化装置。热塑性粉末涂料的成膜物质特点是会随温度的升高而变软,冷却后变得坚硬,用它制备的粉末涂料形成的涂膜具有优良的抗化学性、韧性、弯曲性和防腐性,且具有一定机械强度和绕曲性,适用后涂抹的涂装,但与金属底材的附着力差,一般需要涂底漆,或用改性树脂来改进。

  热塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系。其中聚烯烃粉末涂料具有极好的耐溶剂性;聚偏氟乙烯涂料具有突出的耐候性;聚酰胺具有优异的耐磨性;聚氯乙烯具有较好的价格/性能比;热塑性聚酯粉末涂料具有外观漂亮、艺术性高等优点。

  这些特性使热塑性粉末涂料在涂料市场中占有很大比例。而热固性粉末涂料用的树脂一般是一些较低聚合度的预聚体树脂,特点是可利用自身的活性官能团在一定的温度下或加入固化剂胶黏固化层形成不融不熔的涂膜。

  由于热固性粉末涂料所采用的树脂分子量较低,所以涂层的流平性较好,具有较好的装饰性,而且低分子量的预聚物经固化后,能形成网状交联的大分子,因而涂层具有较好防腐性和机械性能。故热固性粉末涂料发展尤为迅速。

  热固性粉末涂料占主导地位的品种有环氧树脂系、聚酯系、丙烯酸树脂系。

  热固性粉末涂料分为十大类:装饰性环氧粉末涂料、绝缘性环氧粉末涂料、防腐性环氧酚醛粉末涂料、环氧丙烯酸型花纹粉末涂料、环氧美术型粉末涂料、环氧聚酯混合型粉末涂料、聚酯异氰尿酸三缩水甘油脂粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、半光/无光粉末涂料、其它功能性粉末涂料(包括阻燃型、导电型和耐热型)。

  目前聚酯环氧混合型粉末涂料产量最高。见表2。

  ●环氧树脂型粉未涂料

  2012年中国粉未涂料用环氧树脂的需求量为22.94万吨,占涂料总用量约30%。

  双酚A型环氧树脂目前占环氧树脂市场85%以上。平均相对分子质量约在700以下的双酚A型环氧树脂为液态,超过700则为固态。

  实际上,环氧树脂的特性和它的结构有关:两末端的环氧基赋予反应性,醚键赋予耐药性,羟基赋予反应性和粘接性,双酚A骨架赋予树脂极好的耐热性和强韧性。尤其是环氧基,能与多种材料的表面形成化学键,所以附着力极佳。

  粉末涂料用环氧树脂一般为固态,相对分子质量范围1420-2200,平均环氧值为0.12,所以通常命名为E-12。这个环氧树脂的环氧单量范围在550-950,其氧化点控制在88-98度。

  通常环氧值较高,环氧当量低,则环氧树脂固化交联密度大,涂膜具有较高的光泽和优良的耐溶剂,耐化学品及耐沸水的性能。反之,环氧值低环氧当量高,将使粉末涂料的储藏稳定性好,涂膜的柔韧性与耐冲击性会提高。当环氧当量小于500时,其氧化点在60-70度范围,涂层流动性好,但所生产的,粉末涂料易于结块,储存稳定性较差。而氧化点高时,流动性变小,涂膜容易产生橘皮,光泽下降。

  环氧树脂作为涂料的基础原料,其特性如下:涂膜具有优良的附着力,特别是对金属表面有更强的附着力;涂层具有较好的稳定性和电绝缘性,涂层的保色性也较好。它的不足之处,未经改性的双酚A型环氧树脂涂....


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