20世紀(jì)70年代以來(lái)，石油危機(jī)給世人敲響了節(jié)能粉末涂料將成為汽車(chē)涂裝的首選材料的警鐘。

而酸雨、臭氧洞和溫室效應(yīng)等一系列環(huán)境危害，使人類(lèi)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的迫切性和重要性，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展倍受重視的兩大主題。各國(guó)紛紛致力于發(fā)展節(jié)能產(chǎn)品，同時(shí)嚴(yán)格環(huán)保法規(guī)。

汽車(chē)制造業(yè)是涂料最大的用戶(hù)之一，世界涂料工業(yè)順應(yīng)時(shí)代要求，提出了省資源、省能源、低污染的發(fā)展目標(biāo)，各大涂料公司不惜付出巨大代價(jià)，競(jìng)相開(kāi)發(fā)節(jié)能、低污染型涂料，以保持、鞏固和發(fā)展自身在未來(lái)涂料市場(chǎng)中強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)地位。

粉末涂料就是節(jié)能、低污染型涂料中極為重要的一類(lèi)。自20世紀(jì)80年代開(kāi)始，工業(yè)廢氣、廢水、廢渣對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，歐美國(guó)家對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的限制法規(guī)不斷發(fā)布。

尤其是1992年聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)以后，環(huán)境保護(hù)成為世界性的重要問(wèn)題，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)中有機(jī)溶劑的排放制定了越來(lái)越嚴(yán)格的控制指標(biāo)。

粉末涂料作為無(wú)溶劑涂料的代表，與水性涂料一樣，受到涂料涂裝產(chǎn)業(yè)界的重視，使得粉末涂料及其涂裝技術(shù)的市場(chǎng)十分活躍。

粉末涂料具有無(wú)溶劑、無(wú)公害，一次涂裝厚涂層，噴溢涂料可回收再利用等特點(diǎn)備受重視，相應(yīng)的發(fā)展速度也在加快。

全世界粉末涂料的產(chǎn)量近10年增長(zhǎng)了3倍。在歐洲和美國(guó)，一些涂料制造廠把環(huán)保產(chǎn)品作為優(yōu)先開(kāi)發(fā)的主要目標(biāo)，其低VOC的涂料(水性涂料和粉末涂料)保持較高的增長(zhǎng)率。

我國(guó)的粉末涂料是隨著國(guó)內(nèi)家電行業(yè)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的，資料顯示，20世紀(jì)80年代，我國(guó)粉末涂料以70％以上的年增長(zhǎng)率上升，進(jìn)入90年代，年均增長(zhǎng)率雖有一定下降，但仍保持2位數(shù)的增長(zhǎng)。

我國(guó)粉末涂料行業(yè)發(fā)展迅速。目前產(chǎn)量已躍居世界首位，成為世界粉末涂料的龍頭國(guó)家。

從粉末涂料品種來(lái)看，環(huán)氧/聚酯型粉末涂料占65％，聚酯一異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)占19％，聚酯B 羥烷基酰胺占3％，環(huán)氧粉末涂料占12％，聚氨酯粉末涂料占1％。

1、粉末涂料將成為汽車(chē)涂裝的首選材料

粉末涂料自20世紀(jì)70年代初期開(kāi)始應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域以來(lái)，已經(jīng)取得了很大的成功，特別是近年來(lái)獲得了飛快的發(fā)展。

它一方面大大減少了VOC排放量，另一方面又大大提高了涂料的利用率。由于技術(shù)的限制，目前汽車(chē)用粉末漆只是單色漆系列，如中涂漆和清漆,這是由于粉末漆不能象液態(tài)漆那樣可以迅速換色。

目前汽車(chē)粉末涂料的應(yīng)用主要在歐洲和北美，而在我國(guó)，汽車(chē)用粉末涂料水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，實(shí)際應(yīng)用也很少，絕大部分限于鋁輪轂的涂料，但發(fā)展前景看好。

今后，汽車(chē)用粉末涂料的發(fā)展，將在進(jìn)一步提高耐候性、抗紫外線性、低溫化、薄膜化和提高裝飾性方面努力。

隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)和粉末涂料技術(shù)的不斷提高，粉末涂料的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

粉末涂料自20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)以來(lái)，由于其卓越的環(huán)境效應(yīng)和節(jié)能、高效、低成本等原因成為一般金屬表面涂裝的首選材料。

通過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)應(yīng)用到許多領(lǐng)域，包括各種建筑材料、家用電器、家具、各種箱體外殼、金屬支架、管道等等，在冰箱、洗衣機(jī)等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。

但由于粉末涂料的抗紫外線能力和耐候性較差，在汽車(chē)涂裝，尤其是整車(chē)涂裝方面的應(yīng)用較晚。

起初粉末涂料多用于涂裝汽車(chē)零部件，但隨著人們對(duì)粉末涂料研究的不斷深入，解決了粉末涂料在實(shí)際應(yīng)用中存在的許多問(wèn)題，使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，現(xiàn)在汽車(chē)工業(yè)越來(lái)越多選擇中間層色漆/透明面漆的涂裝采用粉末涂料。

隨著工業(yè)的發(fā)展，“三廢”對(duì)環(huán)境的污染已成為世界性的嚴(yán)重問(wèn)題。其中溶劑型涂料的涂裝對(duì)大氣的污染也是各國(guó)非常關(guān)注的問(wèn)題；

特別是汽車(chē)涂裝中VOC的限制越來(lái)越嚴(yán)格，低污染涂料的發(fā)展是2l世紀(jì)的重要方向之一。

其中，粉末涂料將處于重要的位置。隨著粉末涂料新產(chǎn)品及新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，粉末涂料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，粉末涂料在工業(yè)涂料中所占比例也會(huì)增加，同時(shí)粉末涂料仍將是產(chǎn)量增長(zhǎng)速度最快的涂料品種之一。

粉末涂料用于汽車(chē)的研究已進(jìn)行了20多年，但由于汽車(chē)用涂料要求高耐候性、高耐腐蝕性、高耐磨性，以及耐熱、保光、保色等高性能，并需要卓越的裝飾性，開(kāi)發(fā)研究有相當(dāng)?shù)碾y度，難以在短時(shí)期內(nèi)取得突破性進(jìn)展。

粉末涂料開(kāi)始僅用于汽車(chē)零部件、汽車(chē)底漆、抗石擊底漆等，直到20世紀(jì)90年代末期才批量用于轎車(chē)面漆和罩光面漆，成為真正意義上的車(chē)用涂料。

目前世界5大車(chē)用涂料公司都在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)汽車(chē)用粉末涂料，年增長(zhǎng)率在12％以上，其中增長(zhǎng)最快的是車(chē)身整體用粉末涂料。

汽車(chē)用粉末涂料有環(huán)氧聚酯混合型、聚酯型、聚氨酯型和丙烯酸型等。隨著技術(shù)的日趨完善和粉末涂料性能的提高，現(xiàn)已完全能滿足轎車(chē)涂裝的各項(xiàng)要求；

如外觀裝飾性、耐候性、耐化學(xué)品性、抗刮傷性、耐紫外光性等。目前汽車(chē)車(chē)身采用干粉態(tài)或漿液態(tài)粉末涂料涂裝已獲成功。它們或作為底漆、單層涂料，或作為罩光面漆。

近10年來(lái)，用于汽車(chē)車(chē)身的粉末清漆引起了主要粉末制造商的關(guān)注。用于汽車(chē)的粉末清漆必須要在漆膜厚度、光澤和亮度方面有杰出的表現(xiàn)。

必須有很好的力學(xué)性能，如耐沖擊性、耐劃痕性及優(yōu)異的附著力。涂料必須耐酸雨腐蝕，必須耐溫度波動(dòng)，耐紫外線，不太需要維護(hù)，與修補(bǔ)漆配套也是重要因素，同時(shí)要符合環(huán)保及安全要求，在符合質(zhì)量目標(biāo)的同時(shí)生產(chǎn)更經(jīng)濟(jì)。

20世紀(jì)90年代初期，寶馬開(kāi)始對(duì)普遍使用的清漆系統(tǒng)進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，以便對(duì)汽車(chē)用清漆系統(tǒng)作出選擇。

最終選用甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)丙烯酸粉末清漆，這是由于其經(jīng)久耐用以及使用粉末涂料更多的優(yōu)點(diǎn)。

選擇GMA丙烯酸樹(shù)脂作為汽車(chē)粉末清漆的另一個(gè)原因，是該技術(shù)成熟，GMA丙烯酸用于汽車(chē)已有近30年的歷史， 已證實(shí)其具有汽車(chē)OEM所需的優(yōu)異性能。

1994年第一輛粉末涂裝的汽車(chē)下線，1998年初第二條汽車(chē)粉末涂裝生產(chǎn)線投產(chǎn)。

歐洲的寶馬和“SMART”車(chē)全部采用了粉末涂裝，寶馬是歐洲第一家將粉末清漆用于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的汽車(chē)制造商。

寶馬1996年7月決定用粉末清漆技術(shù)，采用粉末罩光清漆后，涂裝每輛轎車(chē)可以節(jié)省溶劑1.5 kg。

我國(guó)目前汽車(chē)涂裝中粉末涂料的應(yīng)用還不多，大多主要在汽車(chē)零部件方面，包括汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)底盤(pán)、車(chē)輪、濾清器、操縱桿、反光鏡、雨刮器和喇叭等零部件的涂裝，但基本上都是黑色，在該領(lǐng)域已經(jīng)可以用粉末涂料代替液體涂料。

2、粉末涂料噴涂的特點(diǎn)

粉末涂料的烘干溫度可以降低到140 ℃甚至120℃×20 min，達(dá)到節(jié)省能源的目的。

通常，溫度每降低10℃，可節(jié)省能源10％，如將烘干溫度為180℃×30 min的傳統(tǒng)溶劑型中涂改為粉末中涂，將大大節(jié)省能源。

粉末涂料是VOC排放最低的涂料之一。世界上公認(rèn)VOC排放最少的轎車(chē)涂裝體系為：陰極電泳-粉末中涂-水性底色漆-粉末罩光清漆。

粉末涂料在整個(gè)噴涂過(guò)程中可以循環(huán)使用，節(jié)省成本。同時(shí)不需要用化學(xué)藥劑和漆霧去除系統(tǒng)去除過(guò)噴漆霧。粉末清漆的烘烤過(guò)程比較干凈，可以長(zhǎng)時(shí)間保持烘房的清潔度。

粉末涂料的生產(chǎn)、施工和固化都沒(méi)有溶劑，因此粉末涂料實(shí)際上不排放揮發(fā)性有機(jī)化合物，應(yīng)用干燥室收集法收過(guò)噴粉末，可大大減少?gòu)U物的排放。

所以，粉末涂料的使用可以完全解決環(huán)境污染問(wèn)題。常見(jiàn)粉末涂料噴涂的優(yōu)越性在于：

粉末涂料噴涂工藝不同于油漆噴涂工藝，沒(méi)有毒性產(chǎn)生，不損害工人的身體健康；

粉末涂料噴涂在當(dāng)前國(guó)家嚴(yán)格控制的環(huán)保條例下，不存在“三廢”和環(huán)境污染問(wèn)題；

粉末涂料噴涂工藝比油漆噴涂工藝大大節(jié)省能源的消耗，并能減少生產(chǎn)工作程序；

粉末涂料可以一次性噴涂，完成理想的高質(zhì)量的表面涂層，不需要打底漆，而油漆要視產(chǎn)品的不同要求，通常會(huì)進(jìn)行二次甚至三次以上的噴涂；

粉末涂料是百分之百的固體，實(shí)際使用率通常能達(dá)到95％ 以上，而油漆固體只有35％～60％，實(shí)際使用率通常只能在30％以下；

粉末涂料噴涂不存在油漆工藝的流掛現(xiàn)象；其絕緣性能、化學(xué)性能、耐腐蝕性能以及各種不同類(lèi)型粉末涂料的裝飾性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)油漆的同類(lèi)指標(biāo)；

粉末噴涂不需要調(diào)配顏色和流平揮發(fā)工作區(qū)域，噴涂后可直接進(jìn)烘道固化，如在這之前因任何理由需要改噴是極為方便的；

由于粉漆的耐腐蝕和耐化學(xué)性能達(dá)到了卓越的效果，其形成表面堅(jiān)實(shí)的保護(hù)層，可大幅度減輕產(chǎn)品在包裝運(yùn)輸中的報(bào)廢率和損壞率。

粉漆不是易燃品，不論在使用上，儲(chǔ)存上和運(yùn)輸上都比油漆安全方便、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。因粉漆的噴室、噴槍比油漆噴涂較易于清理，在施工時(shí)對(duì)工人技術(shù)要求較低。

粉末涂裝設(shè)備體積小，占地面積少，比油漆設(shè)備的投資低于20％～50％。

3、車(chē)用粉末涂料的制造和涂裝工藝

汽車(chē)用粉末涂料有環(huán)氧聚酯混合型、聚酯、聚氨酯和丙烯酸等類(lèi)型。隨著技術(shù)的日趨完善和粉末涂料性能的提高，現(xiàn)已完全能滿足轎車(chē)涂裝的各項(xiàng)要求。

如：外觀裝飾性、耐候性、耐化學(xué)性、抗劃傷性、抗紫外線等。歐洲的寶馬車(chē)和“SMART”車(chē)全部采用了粉末涂裝，北美主要使用粉末中涂環(huán)保的壓力是北美市場(chǎng)采用粉末涂料的主要?jiǎng)恿Α?/p>

粉末涂料是以固體樹(shù)脂和顏料、填料及助劑等組成的固體粉末狀合成樹(shù)脂涂料。和普通溶劑型涂料及水性涂料不同，其分散介質(zhì)不是溶劑和水，而是空氣。

它具有無(wú)溶劑污染，100%成膜，能耗低的特點(diǎn)。粉末涂料有熱塑性和熱固性?xún)纱箢?lèi)。

熱塑性粉末涂料的涂膜外觀(光澤和流平性)較差，與金屬之間的附著力也差，所以在汽車(chē)涂裝領(lǐng)域中應(yīng)用極少，汽車(chē)涂裝一般采用熱固性粉末涂料。

熱固性粉末涂料是以熱固性合成樹(shù)脂為成膜物質(zhì)，在烘干過(guò)程中樹(shù)脂先熔融，在經(jīng)化學(xué)交聯(lián)后固化成平整堅(jiān)硬的涂膜。

該種涂料形成的漆膜外觀和各種機(jī)械性能及耐腐蝕性均能滿足汽車(chē)涂飾的要求。

起初粉末涂料多用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)底、車(chē)輪和車(chē)內(nèi)裝飾涂裝，效果很好，現(xiàn)在汽車(chē)工業(yè)越來(lái)越多選擇中間層色漆/透明面漆的涂裝體系；

粉末透明漆是特別適宜的選擇對(duì)象，粉末透明面漆不污染環(huán)境，其物理性能可與液態(tài)涂料相媲美，且其外觀比較好；

粉末涂料的光澤好于液態(tài)涂料，但其涂層厚度稍高一些，粉末涂裝在豎直表面上和在水平表面上幾乎能夠得到相同的外觀。

汽車(chē)用粉末涂料的制造一般采用干法(干混法和熔融混合法)，工藝流程為:干混合(樹(shù)脂、固體劑、顏填料、助劑)熔融混合→冷卻→粗粉碎→細(xì)粉碎→分級(jí)→成品。

施工方法主要采用靜電噴涂。汽車(chē)用粉末涂料一般有環(huán)氧粉末涂料、聚酯粉末涂料、丙烯酸粉末涂料、環(huán)氧/聚酯混合型粉末涂料和聚酯/聚氨酯粉末涂料等。

粉末涂料目前可廣泛用于汽車(chē)的各種零部件(如汽車(chē)底盤(pán)、車(chē)輪、車(chē)軸等)和汽車(chē)內(nèi)、外部裝飾。

傳統(tǒng)的粉末涂料制造方法工藝流程長(zhǎng)，分散性差，調(diào)色不易控制。近年來(lái)，美國(guó)FERRO公司開(kāi)發(fā)了新的粉末涂料制造方法，使用超臨界液體二氧化碳的濕式制造法，制造出小粒徑的粉末涂料和粉末漿罩光涂料。

粉末漿罩光涂料能得到與溶劑型同等的漆膜外觀，初期投資少，現(xiàn)有涂裝設(shè)備稍做改造即可投入使用。

4、汽車(chē)粉末涂裝技術(shù)進(jìn)展

靜電噴涂法對(duì)汽車(chē)粉末涂料的要求:從粉末涂料帶電、噴涂、附著和涂膜情況考慮，合適的細(xì)度范圍為10～80 μm之間。

從粉末涂料的帶電和加熱時(shí)熔融流平情況考慮，接近球狀的粒子效果較好。粉末涂料的體積電阻要適當(dāng)，太低時(shí)粉末不易帶電，太高時(shí)粉末也不易吸附在工件上。

粉末涂料的表面電阻要高，低則容易使工件棱角處的電荷泄漏，使粉末涂料從工件上掉下來(lái)，這種電荷消失的速度是以一定表面電阻為界限而迅速增加的。

粉末靜電噴涂設(shè)備主要由帶電粉末噴槍、供粉裝置、供氣系統(tǒng)及回收裝置等組成。

汽車(chē)粉末靜電噴涂的基本原理與液態(tài)涂料的靜電涂裝法相同，在接地的金屬工件和噴槍電極之間施加了高壓直流電(30～90 kV)；

用壓縮空氣把粉末涂料從噴粉槍噴出分散到空氣中，這些粉末粒子與受到噴槍電極電暈放電產(chǎn)生的電離空氣粒子相碰撞，形成帶電荷的粉末粒子，結(jié)果粉末粒子就吸附在接地的金屬工件表面。

由于粉末涂料的體積電阻較高，所以被吸附在工件上的粉末粒子釋放電荷速度較慢，因此帶電粉末粒子能不斷地吸附在工件表面，直到絕緣破壞，不再增加膜層厚度。

汽車(chē)對(duì)涂層的要求高，不但要求有好的物理和化學(xué)性能，還要求外觀平整、光滑，具有高光澤，對(duì)于轎車(chē)更是要求“光亮如鏡”。

近幾年，為將粉末涂料用于汽車(chē)涂裝，涂裝行業(yè)進(jìn)行了大量的努力和研究工作，取得了一定的進(jìn)展。

美國(guó)BGK公司將太空技術(shù)的“高紅外”加熱技術(shù)應(yīng)用于粉末涂料涂裝，用“高紅外”的能量來(lái)輻射，使金屬先發(fā)熱，然后用金屬底板的熱量來(lái)固化涂裝粉末。

“高紅外”加熱技術(shù)的應(yīng)用可以使生產(chǎn)效率大大提高，可以減少烘道長(zhǎng)度，節(jié)約投資。

更重要的是，工件從里面固化出來(lái)，可以把“氣體”趕到表面上，減少“針孔”，改善粉末的流平性。使粉末涂層的平整度與光澤與液體涂料相比毫不遜色。

在嚴(yán)格要求的環(huán)保法規(guī)的推動(dòng)下，粉末涂料像其他綠色涂料一樣，在全球得到了迅速發(fā)展，對(duì)涂料技術(shù)的嚴(yán)格要求使得粉末涂料具備了許多早期認(rèn)為是無(wú)法達(dá)到的性能。

粉末涂料將明顯地滲透到幾個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，可以相信，粉末涂料將廣泛地被汽車(chē)工業(yè)采用，同時(shí)低溫固化體系將工業(yè)化，今后5年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)粉末涂料薄膜化。

汽車(chē)用粉末涂料的發(fā)展將在進(jìn)一步提高耐候性、耐紫外光性、低溫固化性、薄膜化和從裝飾性方面提高涂層表面的平整光亮度。

粉末涂料的原材料成本與相應(yīng)的液態(tài)涂料的原材料成本沒(méi)有多大差異，但是一般來(lái)說(shuō)，要求高的應(yīng)用場(chǎng)合需要比較高檔的涂料，粉末涂料也是如此，所以原材料的成本還與涂料的應(yīng)用場(chǎng)合有關(guān)系。

除了粉末涂料車(chē)身的成本之外，粉末涂料原材料的成本還與粉末涂裝的沉積效率以及涂層厚度有關(guān)，目前高質(zhì)量粉末涂料的沉積效率可達(dá)到80％，但如果考慮回收的粉末，其材料利用率可能高于95％。

目前各工業(yè)系統(tǒng)都采用回收的辦法，但對(duì)于汽車(chē)生產(chǎn)線用的透明面漆還有困難，粉末涂料一般需要比較厚的涂層。

使用粉末涂料時(shí)，在能耗、維修和有害廢料的減少及處理方面，均可節(jié)省費(fèi)用，實(shí)踐證明，粉末涂裝方法將是汽車(chē)組裝廠現(xiàn)代化的趨勢(shì)。

在涂料工業(yè)中，粉末涂料屬于發(fā)展最快的一類(lèi)。由于世界上出現(xiàn)了嚴(yán)重的大氣污染，環(huán)保法規(guī)對(duì)污染控制日益嚴(yán)格，要求開(kāi)發(fā)無(wú)公害、省資源的涂料品種。

因此，無(wú)溶劑/100%地轉(zhuǎn)化成膜、具有保護(hù)和裝飾綜合性能的粉末涂料，便因其具有獨(dú)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益而獲得飛速發(fā)展。

未來(lái)幾年粉末涂料將向“四化”方向發(fā)展：

低溫固化，使粉末涂料能適應(yīng)于熱敏性材料的涂裝，更好地與溶劑型涂料接軌；

薄膜化，可用于厚度為30μm的連續(xù)涂層，以占領(lǐng)更多的溶劑型涂料市場(chǎng)；

功能化，主要包括重防腐型、耐高溫型、耐候型、阻燃型、導(dǎo)電型等對(duì)被涂物提供特殊保護(hù)和裝飾功能的粉末涂料；

專(zhuān)用化，汽車(chē)、預(yù)涂鋼板等專(zhuān)用粉末涂料；美術(shù)型，開(kāi)發(fā)無(wú)光、高光、高鮮映性、金屬閃光以及遮蓋粗質(zhì)底材的花紋粉末涂料。

近幾年，美國(guó)宣威公司、羅姆哈斯公司等開(kāi)始在我國(guó)開(kāi)展粉末涂料業(yè)務(wù)或設(shè)廠。內(nèi)外資共同參與，外商已在我國(guó)先后建立多家粉末涂料生產(chǎn)廠，是中國(guó)最大的粉末涂料制造商，占中國(guó)粉末涂料市場(chǎng)份額的15％。顯示出我國(guó)粉末涂料業(yè)的廣闊發(fā)展前景。

文章來(lái)源：粉末登場(chǎng)