1.我國粉末涂料發(fā)展概況

    1.1 80年代中期隨著(zhù)國門(mén)打開(kāi)，國外配方，生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)設備以及涂裝設備逐步引入我國。行業(yè)工作重點(diǎn)轉向消化吸收國外技術(shù)，努力實(shí)現國產(chǎn)化，并取得了長(cháng)足進(jìn)步。1993年中國由計劃經(jīng)濟轉向市場(chǎng)經(jīng)濟，2002年加入WTO都是中國經(jīng)濟發(fā)展的重大節點(diǎn)。粉末涂料行業(yè)乘勢快速發(fā)展。在粉末涂料配方技術(shù)迅速進(jìn)步的同時(shí)，在環(huán)氧、聚酯、固化劑、流平劑、消光劑、顏填料等原材料方面的研發(fā)和生產(chǎn)也取得了迅速突破。粉末涂料生產(chǎn)設備經(jīng)過(guò)從引進(jìn)進(jìn)口設備和學(xué)習階段開(kāi)始逐漸發(fā)展成為具有中國特色的規?；w系。涂裝生產(chǎn)線(xiàn)也從完全依賴(lài)引進(jìn)國外設備發(fā)展到改造創(chuàng )新全套設計生產(chǎn)的完全國產(chǎn)化，大大降低粉末涂料的生產(chǎn)和涂裝應用成本。對我國粉末涂料生產(chǎn)和應用的發(fā)展起到了重大推動(dòng)作用。

    1.2國內熱固性粉末涂料產(chǎn)量從1983年300t發(fā)展到1993年2.6萬(wàn)t，2003年的34萬(wàn)t直到2013年的111.5萬(wàn)t。我國粉末涂料產(chǎn)銷(xiāo)量多年保持高速增長(cháng)，自2002年超越美國后，2012年中國粉末涂料產(chǎn)量已占全球總量的42.6%，大大超過(guò)排名第二的美國(6.8%)成為名副其實(shí)的粉末涂料生產(chǎn)和應用大國。但從粉末涂料的品質(zhì)，技術(shù)含量來(lái)看還稱(chēng)不上是強國。

    1.3中國粉末涂料初期發(fā)展得益于國外引進(jìn)的主要原材料，制粉設備，涂裝設備與涂裝工藝。此后，主要原材料進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)與推廣應用，降低了粉末涂料的配方成本，為擴大粉末涂料應用市場(chǎng)起到了重要作用。但是以往粉末涂料的中國專(zhuān)利大多數是境外企業(yè)申請。國內企業(yè)很少涉足。近些年來(lái)我國粉末涂料專(zhuān)利申請有所突破。截止2011年底粉末涂料的中國發(fā)明專(zhuān)利申請827項。實(shí)用新型申請27項，分別占涂料中國專(zhuān)利申請的4%和15.8%。另外，從粉末涂料的品種結構看，我國粉末涂料的產(chǎn)品技術(shù)與歐美發(fā)達國家和地區還存在較大差距。

    2.粉末涂料技術(shù)的發(fā)展提高，依賴(lài)于高端市場(chǎng)的開(kāi)拓。

    粉末涂料技術(shù)的發(fā)展是隨著(zhù)應用市場(chǎng)的開(kāi)拓而相應發(fā)展的。不同市場(chǎng)領(lǐng)域對粉末涂料的要求差距非常大。30年來(lái)隨著(zhù)國內應用市場(chǎng)的不斷拓展，家電粉末涂料、管道防腐粉末涂料、鋁型材粉末涂料、散熱器粉末涂料，防盜門(mén)粉末涂料、高速公路護欄粉末涂料、絕緣粉末涂料等產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家不斷涌現，為我國粉末涂料技術(shù)向高端發(fā)展夯實(shí)了基礎。

    3.邁向粉末涂料強國

    提升我國粉末涂料技術(shù)含金量，成為粉末涂料強國，最好的途徑是開(kāi)拓培育新穎高端的粉末涂料應用市場(chǎng)。它會(huì )迫使科技人才發(fā)揮智慧，創(chuàng )新技術(shù)、發(fā)展理論，也會(huì )促使行業(yè)內有識之士為建立科技研發(fā)平臺，注入必要的資金。他們之間的結合和發(fā)展是動(dòng)態(tài)互補，交錯實(shí)現的。

    隨著(zhù)新穎高端的粉末涂料應用領(lǐng)域的不斷拓展，我國自有的粉末與涂裝技術(shù)必將會(huì )不停地向高端沖刺。我國成為國際粉末涂料強國也指日可待了。

    4.粉末涂料技術(shù)開(kāi)發(fā)的潛在市場(chǎng)

    4.1 MDF人造木板粉末涂裝技術(shù)

    4.1.1 MDF人造木板采用粉末涂料替代傳統溶劑型油漆涂裝技術(shù)是當前國內外研究和開(kāi)發(fā)的新穎高端粉末涂料技術(shù)市場(chǎng)。國外初期采用UV光固化粉末涂料技術(shù)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)成功LTCP(低溫固化粉末)技術(shù)，并將這類(lèi)新穎的綠色環(huán)保木制品家具推向市場(chǎng)。它消除了油漆所含的有害物質(zhì)VOC，大幅度降低了木制品排放的甲醛有害物質(zhì)，受到市場(chǎng)和消費者的極大歡迎。

    4.1.2國內開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)。國內起初也是跟隨國外UV粉末涂裝技術(shù)的足跡進(jìn)行研究。但在研究過(guò)程中發(fā)現該技術(shù)的應用不適合中國的國情。2002年筆者所在單位上海新星靜電噴涂設備廠(chǎng)，在國內帶頭研究成功用于MDF木板粉末涂裝的中波紅外固化烘道和SY水性導電液，實(shí)現了MDF板在室溫下靜電噴涂粉末涂料的新技術(shù)。中波紅外固化烘道運用“等概率的不均勻達到均勻”的理念，改變了中波紅外管傳統的橫布方式，采用了立式排布的設計結構。這不僅解決了工件表面輻照均勻的難題，并且烘道的加熱功率降低50%以上。該設備為美國GE公司產(chǎn)品B超設備的工作臺面進(jìn)行了粉末噴涂，共計100多套。臺面板尺寸為：30×800×1400毫米。新星公司還向比利時(shí)UCB(現美國氰特)公司，浙江天松公司，阿克蘇公司和北京木材機械研究所：提供了這類(lèi)實(shí)驗室粉末涂裝用的中波紅外固化烘道設備。

    4.1.3廣東地區因外貿需求，開(kāi)始開(kāi)發(fā)傳統的紅外管橫布的中波紅外固化烘道，采用國外流行的MDF板予熱的熱涂裝工藝。這種燈管橫布烘道的不足之處，在于較難調控MDF板表面輻照強度的均勻性。烘道的加熱功率也比較大。該地區的家具制造企業(yè)對施工工藝，經(jīng)過(guò)多年的反復摸索實(shí)驗，掌握了適應南方潮濕氣候的MDF粉末涂裝工藝施工的要點(diǎn)，實(shí)現批量涂裝生產(chǎn)。

    4.1.4 2012年筆者來(lái)到山東朗法博粉末涂料公司后，繼續改進(jìn)了原有的試驗型粉末涂裝生產(chǎn)線(xiàn)。正式定型了MDF粉末涂裝生產(chǎn)線(xiàn)。并通過(guò)了山東省科技廳的科技成果鑒定。目前該型設備正向珠三角，長(cháng)三角地區的家具制造企業(yè)推廣應用，并積極幫助家具制造企業(yè)培養生產(chǎn)骨干人員，讓他們掌握粉末涂裝批量生產(chǎn)所需的工藝竅訣和操作要點(diǎn)。

    4.1.5目前使用于MDF板涂裝的粉末涂料商品只有外資企業(yè)太倉老虎公司和山東朗法博公司能提供，其固化條件分別為：135℃>5min和130℃10min。隨著(zhù)MDF粉末涂裝應用市場(chǎng)發(fā)育成熟，MDF專(zhuān)用粉末涂料的生產(chǎn)制造很快就能在行業(yè)內形成本土化生產(chǎn)。其品種，款式和質(zhì)地將會(huì )不斷提高和創(chuàng )新。粉末涂料技術(shù)的含金量也將逐步遞增。

    MDF人造板和非金屬基材上應用粉末涂料的潛在用粉量可與金屬上的用粉量相比。這是一個(gè)極為龐大的即將開(kāi)發(fā)的高端市場(chǎng)。

    4.2彩鋼板的粉末涂裝技術(shù)

    4.2.1粉末卷材涂裝一直是粉末行業(yè)關(guān)注的課題。國家最近頒布了對溶劑型涂料征收消費稅的法規后，彩鋼板行業(yè)“以粉代漆”的呼聲日益高漲。國內彩鋼板涂漆的速度已達到120m/min，目前的靜電噴粉技術(shù)很難滿(mǎn)足這一要求。

    國外Roll Coater創(chuàng )新了將大量粉末打入粉末涂裝房。經(jīng)過(guò)靜電發(fā)生區域加載靜電，實(shí)現涂裝大量粉末到達基材上去，這種方法可實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。但生產(chǎn)過(guò)程的膜厚控制比較困難，很難獲得30-40μm的薄涂層。

    國內一家外資企業(yè)已開(kāi)發(fā)出粒徑12μm(D50)的粉末涂料，在鍍鋅鋼材上涂裝23μm厚的涂膜，平整度良好，耐腐蝕性通過(guò)1000h的鹽霧試驗考核，達到彩鋼板的國家標準指標，該公司建立了一條類(lèi)似First precision公司研發(fā)的高壓狹縫噴粉試驗線(xiàn)，線(xiàn)速25m/min,正處于試驗階段。

    4.2.2國內現在生產(chǎn)這類(lèi)細粉涂料的技術(shù)已趨成熟。只待研究突破適用于這類(lèi)細粉靜電涂裝設備，這塊新穎高端的應用市場(chǎng)馬上會(huì )得到爆發(fā)性增長(cháng)。當前，客觀(guān)存在的市場(chǎng)需求正在逼迫涂料涂裝行業(yè)的科技工作者，針對這個(gè)應用領(lǐng)域，從理論應用，工藝技術(shù)研究和裝備研發(fā)等各個(gè)方面下功夫提高含金量，躍上一個(gè)新的平臺。

    4.2.3技術(shù)瓶頸

    MDF粉末涂料涂裝技術(shù)在推廣應用的10多年中，由于涂裝工藝的技術(shù)瓶頸沒(méi)有及時(shí)得到突破，造成了“三上三下”的局面。對于彩鋼板粉末涂裝技術(shù)的應用也必然會(huì )遇到類(lèi)同的技術(shù)壁壘。1米寬的彩鋼板按100m/min的生產(chǎn)速度，涂膜厚度為30-40μm進(jìn)行測算，要求1分鐘內4-5kg的細粉能夠均勻地灑涂在鋼板表面，同時(shí)還要保證鋼板表面粉末的帶電量均勻，粉末涂料要求在5-10秒鐘內完全固化。這就是彩鋼板粉末技術(shù)應用遇到的技術(shù)瓶頸。只有攻克了它，這個(gè)應用市場(chǎng)才會(huì )被啟動(dòng)。

    近悉，行業(yè)內有同仁正在籌劃采用“高分子電偶極化帶電”機理，設計制作全新的彩鋼板粉末涂裝模型。這種模型是把提高粉霧噴涂量和粉末帶電結合在一起來(lái)解決涂裝中的這些難點(diǎn)。這項研究無(wú)論成敗如何?這是我國粉末涂料涂裝技術(shù)邁向高端的必經(jīng)之路。我國行業(yè)的科技工作者為實(shí)現粉末涂料中國夢(mèng)，必須堅定地邁出這一步，敢于開(kāi)發(fā)新穎高端技術(shù)的市場(chǎng)，它既給予我們壓力，同時(shí)也給予我們創(chuàng )新發(fā)展的動(dòng)力。

    4.3其他粉末涂料技術(shù)市場(chǎng)

    上面介紹的是兩塊新穎高端的大市場(chǎng)。它們應用推廣成功，無(wú)疑會(huì )大大促進(jìn)我國粉末涂料的發(fā)展和提升。此外，粉末涂料技術(shù)應用的范圍極為廣泛。許多新型行業(yè)的開(kāi)發(fā)應用不僅會(huì )增加粉末涂料的使用量，并且會(huì )從多方面提升粉末涂料技術(shù)含金量。例如，金屬邦定粉末涂料、防靜電粉末涂料、導電粉末涂料、耐高溫粉末涂料、抗菌粉末涂料、負離子粉末涂料、高反射率粉末涂料、反射隔熱粉末涂料、散熱粉末涂料等等。他們的開(kāi)發(fā)應用不僅擴大了粉末涂料應用范圍服務(wù)于社會(huì )。同時(shí)也將為我國粉末涂料庫充實(shí)了許多高技術(shù)、高水平的粉末涂料品種。綜合提高我國粉末涂料的科技水準。