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我国涂料领域首个ISO国际标准获得批准发布,瓦克在上海新建水泥与混凝土技术能力中心,助力有机硅行业的可持续发展,我国粉末涂料工业发展历程和近年来情况及今后发展方向,中国化工网,okmart.com
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我国涂料领域首个ISO国际标准获得批准发布,瓦克在上海新建水泥与混凝土技术能力中心,助力有机硅行业的可持续发展,我国粉末涂料工业发展历程和近年来情况及今后发展方向
2019年04月30日    阅读量:348    新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

2019年4月11日,中海油常州涂料化工研究院有限公司主导起草的ISO 23168: 2019《色漆和清漆—水分含量的测定—气相色谱法》国际标准正式发布,这是我国涂料领域首次主导起草并发布的第一个国际标准。


国际上,涂料中水分含量的测定以前主要采用卡尔·费休法,气相色谱法并不普及,但该方法在我国已使用多年,长期使用经验表明气相色谱法操作简单快速、重复性和再现性较好,可替代卡尔·费休法,随着色谱分析技术的发展,该方法可以在全球范围内推广应用。本次国际标准制定是以我国现行国家标准GB/T 18582-2008的附录B为蓝本,综合国内外的最新技术水平而提出中国化工网okmart.com


本次国际标准的发布,将使中国先进的测试方法快速走上国际舞台,有效提升我国涂料行业和涂料分析测试技术在国际上的影响力。


全国涂料和颜料标准化技术委员会国际标准化团队工作人员从2017年初就着手准备水分含量测定国际标准提案,利用2017年、2018年两年的ISO/TC35国际标准化年会向国外专家进行项目介绍,本项目于2018年1月成功立项、2019年4月正式发布。得益于与ISO工作组和分会等的秘书、召集人及国外专家的良好沟通,及时提供各阶段草案和文件,本国际标准从立项到发布仅花了一年多时间,期间跳过了CD和FDIS两个阶段,比预计发布日期2021年1月提早了近两年时间。

该国际标准的正式发布标志着我国涂料国际标准化工作迈出了历史性的一步,这归功于各级领导对国际标准化工作的关心和支持,也归功于全国涂料和颜料标准化技术委员会国际标准化团队工作人员的不懈努力。


中国是全世界最大的水泥与混凝土生产国和消费国。然而,在高能耗、市场对环保产品的需求以及二氧化碳减排的压力下,巨大的水泥与混凝土产业正面临着诸多挑战,例如,必须提高水泥及混凝土制品的耐用性和耐腐蚀性。


“瓦克在上海新设立的这个研发实验室将帮助我们的客户应对这些挑战,及时抓住市场机遇。”瓦克大中华区总裁林博(Paul Lindblad)表示,“作为一个专注于水泥与混凝土的区域性创新平台,新实验室将与中国一流的大学、研究机构以及相关行业展开合作,致力于开发创新型产品和解决方案,从而助力中国建材行业的可持续发展。”


凭借这个全新的技术能力中心,瓦克将进一步研究有机硅化学如何有效保护水泥和混凝土免受环境影响,同时提升其耐用性。例如,适用于水泥和混凝土的防水技术无论是在学术界还是在行业内都备受关注。目前最成熟、使用最广泛的就是有机硅表面处理技术。该技术可防止混凝土表面发生碱骨料反应(ASR),并防止风化、涂鸦和腐蚀。


然而,这种表面处理技术也有局限性。“我们实验室的任务之一就是开发出全新的有机硅产品,提升水泥与混凝土的憎水性和耐用性,并解决其他尚未解决的问题。例如,有机硅能使水泥具有憎水性能。瓦克印度分公司水泥与混凝土技术能力中心开发的一种产品已经被成功用于生产数千吨的憎水性水泥。”建筑有机硅业务部门全球产品开发团队负责人Peter Jerschow博士介绍说,“作为瓦克首个专门研究水泥和混凝土用有机硅内掺剂的技术能力中心,新的实验室将充分利用我们在世界各地的专业技术知识和资源为中国不断发展的水泥和混凝土行业提供支持。”


因其独特的性能,有机硅被广泛用于建材保护,可赋予建材出色的防水性、水汽透过性、耐化学品和抗紫外线辐射性,且具有固体粉末、无溶剂液体和水性乳液等多种形态。其应用领域包括:无机绝缘材料的防水、防护性涂层、防潮、涂料的pH调节剂,以及混凝土防水剂。


南仁植,教授级高工、享受国务院政府津贴。1964年大学本科毕业,从事粉末涂料研究45年,编著《粉末涂料与涂装技术》(已出版三版),发表论文60多篇,获得全国科学大会奖1项和省部级科技进步奖4项。获得石化系统优秀撰稿人;中国粉末涂料30年突出贡献人物;中国涂料工业100年影响力人物等荣誉。

一、我国粉末涂料工业发展历程


1、漫长的起步和认识阶段

在我国粉末涂料工业的起源是,上世纪60年代从一机部广州电器科学研究所研发流化床涂装法涂装绝缘粉末涂料,并于1973年在常州绝缘材料厂建立了生产能力10吨/年的生产线开始的。


我国静电粉末涂料与涂装技术的研发是从1974年开始的,起因是世界上最初开发静电粉末涂装设备的法国SAMES公司,带涂装设备参加我国的法国工业展览会,会后把参展的静电粉末喷涂设备留给(兰州)化工部涂料工业研究所。从静电粉末喷涂设备受到启发,开始查阅文献资料和进行调研申请“静电粉末涂装环氧粉末涂料新技术”化工部重点科研项目。 1976年化工部涂料工业研究所、沈阳油漆厂、长春第一汽车制造厂三单位共同承担该项目,成立了科研、生产、使用单位三结合的攻关小组,1980年在沈阳油漆厂完成中试和试生产,在第一汽车制造厂的汽车配件,雨刷、把手等上喷涂应用并进行部级技术鉴定。该项目后来获得化工部科技进步三等奖,这就是我国热固性静电粉末涂料与涂装技术的研究和生产的开始。1982年化工部涂料研究所与一机部成都电器厂合作在成都电器厂建立我国第一条生产能力300吨/年的热固性粉末涂料联动生产线。


1982年江苏省江都县华阳化工厂建立了生产能力500吨/年的粉末涂料生产厂,该厂成为我国第一家真正的粉末涂料的专业生产厂,1984年全国粉末涂料产量600吨中,近80%是该厂生产的。后来该厂所在的地区(江都县小季镇)成为我国粉末涂料生产的发源地,至今该地区还有近20多家粉末涂料厂家,生产几万吨的粉末涂料,对于当地农民的致富和就业起到积极的作用。虽然经过10年的自力更生努力奋斗,但是国内原材料和制造设备上的限制,以及用户对于新产品新工艺的认识滞后等问题,粉末涂料与涂装技术的发展速度很慢 ,1985年全国粉末涂料产量只有1200吨。


2、引进粉末涂料制造设备和技术的快速发展阶段


从1978年党的十一届三中全会决定改革开放以来,全国开始大量引进国外先进技术和设备,促进了国内新技术和新产品的发展。我们涂料行业也不例外,乘改革开放的东风,无锡造漆厂1985年首先从英国曼德公司引进300吨/年粉末涂料生产线;1986年杭州油漆油墨厂跟法国CDF公司合资建了杭州中法化学有限公司,引进600吨/年粉末生产线和1500吨/年聚酯树脂生产线。1986年安徽歙县化工厂从德国WP公司引进了1000吨/年的粉末涂料生产线;1986年广东羚羊粉末涂料厂从瑞士BUSS公司引进500吨/年粉末涂料生产线和1988年从美国APV公司引进1000吨/年粉末涂料生产线。1988年北京红狮涂料公司与荷兰DSM树脂公司合资建立了1000吨/年粉末涂料生产线。引进这些先进的粉末涂料生产线,同时也引进了粉末涂料的配方和技术。后来新华树脂厂、广州电器科学研究所粉末分所、哈尔滨塑料五厂、廊坊燕美化工公司等很多单位也先后引进了粉末涂料生产设备和相关的配方技术。


从美国APV公司、德国WP公司引进双螺杆挤出机和瑞士BUSS公司引进单螺杆挤出机设备;还有配套的引进ACM磨粉碎设备,促进了我国粉末涂料制造设备的技术水平。我国粉末涂料制造设备厂家结合我国的国情,在挤出机和ACM磨设备方面进行了改进和创新,也促进了我国制造粉末涂料关键设备国产化的进程。引进粉末涂料制造设备和技术,大大促进了我国粉末涂料生产技术水平和产品的质量,同时加速提高了我国粉末涂料的产量。我国粉末涂料产量,从1985年的1200吨,1995年增加到4.3万吨,增张了30多倍;2000年的粉末涂料产量达到10万吨,是1995年的两倍多,还是以20%的增长速度发展,使我国进入了世界粉末涂料生产大国的行列。


当时我国引进粉末涂料制造设备和技术的目的是,为了满足国内引进家用电器粉末涂装工艺配套的需求, 这些引进设备和技术也促进了粉末涂料制造设备的国产化进程,1995年开始生产能力150kg/h的国产粉末涂料生产成套设备已经很成熟,同时开发生产能力300~500kg/h的成套设备。同时也促进了原材料的国产化和配套化,基本满足了国内粉末涂料品种和用量的需要。这一阶段是我国粉末涂料发展速度最快的阶段。


3、粉末涂料制造设备和原材料基本配套的稳定发展阶段


随着进口粉末制造设备的引进,也促进国产粉末制造设备的创新发展,在粉末涂料制造设备上基本满足国内的需求,2000年以后基本没有厂家进口粉末涂料的制造设备。粉末涂料的制造设备基本上做到国产化,而且开始销往世界各国,包括发达国家。进入21世纪随着金属粉或珠光粉邦定工艺新技术的引进,开始一些大型企业引进德国亨萨尔的邦定设备,不久国内不少粉末设备制造厂家也开始制造出不同类型的国产邦定设备,很快国内大中型企业得到普及,满足了国内不同产品的基本需要。虽然进口设备的控制参数精度高,质量也好,但是价格很贵,从投入和产出比来说,很多用户难以接受进口设备的价格,还是国产设备使用的比较普遍,而且国产设备的控制参数的精度和质量也有大幅度提高,可以满足一般金属粉和珠光粉产品的质量要求。


由于我国的改革开放,看到中国广阔的粉末涂料市场,世界知名的涂料公司阿克苏诺贝尔公司,开始跟红狮涂料公司合资建立粉末涂料公司,后来逐步建立了独资公司,通过收购国内粉末涂料公司全国布点,成为我国最大的粉末涂料公司。还有奥地利的老虎公司也在国内建立了独资公司,在金属邦定粉末和特种粉末涂料(例如MDF用粉末)领域中占有一定优势。这些外资企业对于满足在国内的外资企业和合资企业当时对特殊粉末涂料品种的需求起到积极的作用,同时对我国粉末涂料工业的发展发挥了一定的作用。


随着粉末涂料生产原材料的大量需要,特别是最主要的原材料聚酯树脂的生产技术还是比较薄弱的情况下,荷兰DSM树脂公司,比利时的UCB公司也在国内建立了聚酯树脂生产的独资公司;后来我国宝岛台湾的产协公司也建立了聚酯树脂公司。这些树脂厂的建立,对我国粉末涂料用聚酯树脂的配套和国内聚酯树脂产品的技术进步起到了积极的作用,满足了我国高速发展阶段聚酯树脂原材料的需要。在粉末涂料大发展的形势促进了内资聚酯树脂企业的发展,神剑、光华、天松、擎天等企业快速发展,已成为我国生产聚酯树脂的前几名的主要企业。


在其他原材料的配套上,主要的助剂流平剂、光亮剂、消光剂等品种是国内很快配套,但是一些特殊品种还是短缺,所以在特殊粉末涂料品种的开发上,外资和合资企业有很大优势。在这种形势下,国外较大的助剂公司在国内建立分公司,在国内可以买到粉末涂料配套的特殊固化剂和助剂,大大便利了粉末涂料各种品种的生产,缩小了国内企业与外资和合资企业的技术水平和产品质量及品种的差距。进入21世纪后,我国粉末涂料工业是比较平稳的发展到至今。


1985~2017年我国粉末涂料生产量和增长比例见表1。


表1  1985年~2017年我国热固性粉末涂料销售量及年增长率


从表1的数据说明,30多年来我国粉末涂料一直在稳步增长的势头发展,2007年至2017年之间基本保持在4.5%~13.8%之间,2012年的增长速度最低,此后逐步增加。从2016年开始增长为10.1%,2017年达到13%的高水平,这与国家对环保工作重视以后,涂装行业更加重视环保友好型的粉末涂料与涂装有关系。我国的粉末涂料生产量的增长速度基本上跟国家GDP的增长速度保持一致,甚至略高。从进入21世纪我国已成为粉末涂料生产大国,粉末涂料的增长速度也是比较快的国家,2006年开始我国的粉末涂料产量占世界粉末涂料产量的一半,名符其实地成为粉末涂料生产的大国,也是粉末涂料消费的大国,一直保持到现在,遗憾的是我们还不能说是粉末涂料生产技术的强国。


二、我国粉末涂料工业近几年的情况


1、粉末涂料在我国涂料工业中的地位


我国2007~2012年,2013年至2017年的涂料品种结构变化情况见表2和表3。


表2  我国2007~2012年的涂料品种结构变化情况


注:2007年和2008年的统计数据分为建筑涂料、工业涂料和粉末涂料三大类,把车用涂料、工业保护涂料、卷材涂料和其他涂料都归为工业涂料计算。


表3  我国2013~2017年的涂料品种结构变化情况



从上述表2和表3的数据说明,粉末涂料在我国涂料总产量中的比例来看,2007~2017年之间的增长比率是在7.8~10.5%之间,没有大的波动,开始几年在10%左右,后来降到8%左右基本稳定。粉末涂料已成为我国涂料行业不可忽视的一个环保型涂料品种占有一定比率,站稳了它的位置。


2、粉末涂料的品种

在我国2006~2017年热固性粉末涂料中,各树脂品种粉末涂料所占百分比见表4。


表4  我国2006~2017年热固性粉末涂料各品种所占百分比



从表4的数据说明,我国粉末涂料的主要品种是环氧、环氧/聚酯和聚酯粉末涂料三大品种,高档的聚氨酯、丙烯酸和氟碳粉末所占比例很小,他们的总量不到1%。2010年以前环氧/聚酯粉末占的比例最大 42.9%,其次是聚酯粉末占38.3%;后来聚酯树脂产量的增加和价格的下降,使聚酯粉末涂料的所占比例明显增加;现在聚酯粉末占比例最大43.8%,远远超过了环氧/聚酯粉末所占比例34.9%。在聚酯粉末涂料中,2017年开始环保型的HHA固化聚酯粉末的比列明显增加,由2016年的12%增加至18%;TGIC固化聚酯粉末涂料的比例明显减少,由2016年的29.3%,降至25.8%。


3、粉末涂料原材料的配套

在我国2006~2012年和2013~2017年粉末涂料用聚酯树脂主要生产厂家和销售量见表5和表6。


表5  我国2006~2012年粉末涂料用聚酯树脂主要生产厂家和销售量 单位;t 



表6 我国 2013~2017年粉末涂料用聚酯树脂主要生产厂家和销售量  单位:t



从表5和表6的数据说明,我国聚酯树脂2006年的销售量顺序为中法、产协、帝斯曼、神剑、氰特,到了2017年的销售量顺序变成神剑遥遥领先,其次顺序为光华、擎天、天松、帝斯曼和枫林并列,说明聚酯树脂产量排列顺序有很大的变化,特别是湛新(原氰特)已排不到前10名位置,由国内企业占主导位置,说明粉末涂料最重要,用量最大的聚酯树脂,基本都是由内资企业主要生产,淘汰了许多小型企业,以规模化的企业承担了聚酯树脂生产任务,明显提高了我国聚酯树脂的生产技术水平,满足了国内粉末涂料用聚酯树脂品种和产量的需求,还做到一部分产品出口。


粉末涂料重要原材料之一的我国环氧树脂2013~2017年的主要生产厂家和销售量见表7。


表7  我国2013~2017年粉末涂料用环氧树脂主要生产厂家和销售量 单位:t



从表7的数据说明,国都化工(韩国企业)以外全部是内资企业,这些企业基本上都是规模化生产的企业。绝大部分环氧树脂都是用国产树脂,基本满足了粉末涂料生产品种和产量的需求。

聚酯粉末涂料的主要固化剂TGIC和HAA的我国2013~2017年主要生产厂家和销售额见表 8 和表9 。


表8  我国2013~2018年TGIC固化剂销售额和销售量大的生产厂家 单位:t



表9  我国 2013~2018年HAA固化剂销售额和销售量大的生产厂家  单位:t



从表8和表9的数据说明,这些厂家全部是内资企业,目前使用的聚酯粉末固化剂TGIC和HAA完全满足粉末涂料生产的需要,一部分产品还出口。


在我国2013~2017年粉末助剂主要生产厂家及销售额见表 10。


表10  我国2013~2017年粉末涂料用助剂主要生产厂家及销售额 单位:万元



从表10的数据说明,目前大部分的一般性助剂都是国产的,极少部分型号的助剂和特殊用途的助剂使用进口产品。在新型助剂的开发上,一些助剂厂家还是狠下工夫,基本上满足了国内发展的需求。


在颜料品种上,用量较大的大部分颜料用国产的,少部分的高质量氯化法钛白粉、超耐候性的有机颜料、耐高温的陶瓷颜料、高档金属铝粉颜料等使用进口原料。另外,填料完全是用国产原料。

总起来说,粉末涂料用原材料的绝大部份做到国产化,只有特殊品种的很少量使用进口产品,使粉末涂料用原材料已经基本做到配套。


4、粉末涂料制造设备的配套

我国的粉末涂料的制造设备,已经基本满足国内粉末涂料生产和研究需要的不同规格的设备。目前外资企业考虑到国产设备的性价比,基本上使用国产的设备进行生产,有些设备一部分出口到国外,包括发达国家。另外,配套的空气和水介质的冷却辅助设备也满足生产需要;还有金属粉和珠光粉的邦定设备也基本满足一般产品生产的需要。我国2008~2012年粉末涂料制造设备厂家的总销售额和设备套数见表11;我国2007~2012年主要粉末涂料制造设备企业销售额见表12;我国2003~2017年主要粉末涂料制造设备企业销售额见表13。


表11   我国2008~2012年粉末涂料制造设备厂家的总销售额和设备套数



表12   我国2007~2012年主要粉末涂料制造设备企业销售额 单位:万元



表13  我国2013~2017年主要粉末涂料制造设备厂家销售额   单位:万元



从表11、表12和表13的数据说明,2012年就每年生产800多套设备,生产设备的数量不少。我国的粉末涂料制造设备的厂家主要集中在山东省,特别是集中在烟台地区。


5、粉末涂料的应用领域

在我国 2010~2017年粉末涂料产品应用领域结构见表14。


表14  我国 2010~2017年粉末涂料产品应用领域结构  单位:%



从表14的数据说明,我国粉末涂料的开始主要应用领域是家电和建筑材料,最初的应用领域是家用电器为主开始,后来发生了较大的变化。从2017年的请况来看,建筑材料占31.6%、家用电器占19.6%、一般工业占19.9%,在建筑材料和一般工业的用量明显增加,家用电器方面的用量明显的降低。在家用电器方面的用量减少的原因之一是,电冰箱不用粉末涂装工艺,采用彩钢板替代有关系。这一切说明随着工业的发展,粉末涂料的应用领域也在发生不断地变化,这些变化是很难预测的。


6、我国粉末涂料生产量比较大的主要厂家情况

我国2006~2012年和2013~2017年粉末涂料生产量比较大的主要厂家和销售量见表15和表16。


表15  我国2006~2012年粉末涂料生产量比较大的厂家和销售量 单位:t



表16   我国2013~2018年粉末涂料生产量比较大的厂家和销售量  单位:t



从表15和 表16的数据说明,2006~2017年之间阿克苏诺贝尔和艾仕得华佳的粉末涂料销售量基本上稳坐第一和第二,其它厂家的销售量顺序变化很大。在厂家的销售量规模方面,2006年时6000多吨/年规模可以排到较大规模的厂家里,2017年时11000吨/年以上规模才能排到较大规模厂里。这些厂家还是主要集中在广东、浙江、安徽、天津、江苏、山东、福建等沿海工业发达地区。


我国2006~2011和2012~2016年粉末涂料生产量比较大的厂家和销售额情况见表17和表18。


表17  我国2006~2011年粉末涂料生产量比较大的厂家和销售额情况    单位:万元



表18 我国2012~2016年粉末涂料生产量比较大的厂家和销额情况 单位:万元



从表17和表18的数据说明,不同厂家的产品结构不同,单价也不同,所以厂家之间的平均销售价格也有明显的差别,因此,粉末涂料销售量的顺序跟销售额的顺序是不一样的。从上面数据来说,最高的平均单价达到3.3万元/吨,有的1.95万元/吨,还有的1.75万元/吨,甚至有的15.8万元/吨的。在粉末涂料产量来说,阿克苏诺贝尔的产量明显高于其他厂家一直处于6万吨/年以上的领先地位,艾仕得华佳3万吨/年以上稳坐第二位,在总销售额上也是阿克苏稳坐第一(虽然没有报数据)和艾仕得华佳稳坐第二位。


上面列举的厂家的规模还是比较大,生产设备条件和管理水平还是比较高的公司,也是代表我国粉末涂料生产的技术水平的厂家,是从2100个厂家中挑选出来的精华。


7、我国粉末涂料市场分布

我国粉末涂料发源地是江苏省江都县(现在的扬州市江都区),逐步扩大到周边的江苏和上海,后来扩大到浙江和安徽,也就是长江三角洲地区。实际上粉末涂料大量使用开始的是广东的顺德县(现在的佛山市顺德区),主要是满足生产家用电器的引进设备粉末涂装配套的需要。当时顺德作为国内的四小龙之一,重点发展家电和家具,都需要使用大量的粉末涂料;南海作为四小龙之一,铝型材是重要产业,开始的铝天花板和后来的铝型材,同样需要大量粉末涂料;后来中山作为四小龙的灯饰作为重要产业,也大量使用粉末涂料;东莞作为四小龙主要强项是3C产品(计算机、通讯、电子产品),也需要大量粉末涂料,客观上四小龙都是大量需要粉末涂料,带动了珠江三角洲的粉末涂料工业和市场。


北方地区粉末涂料是以廊坊为中心的京津冀的推广应用开始,主要还是家用电器和开关柜等方面,后来天然气和石油输送管道的涂装方面起步早,用量也很大,还有采暖用散热器、高速公路护栏等。后来再延伸到家用电器发达的青岛等地,成为环渤海地区的重要市场。


经过30多年粉末涂料的推广应用,国内形成了长江三角洲地区包括江苏、上海、浙江、安徽、江西省等省市,其中较大粉末企业集中的是浙江省、安徽省和江苏省。浙江省的阿克苏诺贝尔、华彩、温州立邦、玉石、昌明等企业;安徽省的艾仕得华佳、美佳、桑瑞斯等企业;江苏省的华光、老虎等企业。珠江三角洲地区主要包括广东、福建、湖南、广西、海南省等,其中广东省是全国省市中较大粉末企业密度最高的省份,企业包括阿克苏诺贝尔、擎天、华 江、睿智、德福生等企业;福建省的万安、万顺等企业。环渤海地区包括北京、天津、河北、山东省、辽宁等省市,其中较大粉末企业集中在北京、天津、河北和山东,北京的邦德汉森等企业;天津的立邦、翔盛等企业;山东的美尔等企业。这三个地区成为我国粉末涂料生产和使用的主要地区。2012~2017年我国不同地区粉末涂料产量所占比例见表19。


表 19  我国2012~2017年不同地区粉末涂料产量所占比例   单位:%



从表19的数据说明,长江三角洲所占比例最大占45%左右,其主要原因是所占地区最广,而且包括我国经济最发达的上海、江苏、浙江三个省市,粉末涂料的需求量大;还有安徽发展很快的原因是,我国粉末涂料原材料聚酯树脂、环氧树脂和助剂的生产的重要基地,有得天独厚的原材料资源优势,创造了粉末涂料发展的有利条件。虽然珠江三角洲的的发展速度也很快,但是粉末涂料的主要产量集中在广东省,其他周围省份的优势不明显,但是该地区在全国范围所占比例基本上29%左右还是稳定的。在环渤海地区中,真正生产粉末涂料厂家集中在河北省的廊坊市周围地区和天津,还有山东,包括的地区面积很大,也是工业发达地区,是北方地区粉末涂料生产厂家比较集中的地区,生产量在我国占有一定的稳定19~20%比例。


三、我国粉末涂料工业的今后发展方向


我国粉末涂料的生产量已经稳稳地占世界粉末涂料总产量的50%以上,可以说是名副其实的粉末涂料生产和消费大国,但是还不能说是粉末涂料生产的技术强国。目前在我国聚氨酯、丙烯酸、氟碳粉末等高档粉末涂料所占比例很少,不到1%;特殊性能产品的研发能力和技术水平上,跟发达国家的水平上还有一定的差距,还需要在不断努力提高和创新。目前国家对环保特别重视,粉末涂料作为环境友好型的涂料品种,国家和行业都很重视,也提出“漆改粉”的呼声,相信今后发展速度比其他涂料品种更快,为此今后我们在如下方面做更大的努力。


1、提高粉末涂料行业的入行门槛

我国的粉末涂料行业的门槛较低,很容易进入这个行业。虽然上面列举的较

大型企业的产量有相当的规模,管理水平也很高,但是小企业也很多,据有关统计全国粉末涂料厂家数目达到2100家以上。小的企业只有1~2套设备,几名工人,管理水平也很低,原材料和产品质量控制不严格,影响行业产品质量水平,有时造成产品价格的无序竞争。如果想提高行业产品的质量水平,提高生产技术水平,必须提高准入行业的门槛,例如:生产能力和设备规模条件、环保条件、原料和产品质量检测仪器条件、工程技术人员配备条件等的规定,才能提高我国的粉末涂料的生产水平,淘汰落后的生产方式和产能,走向自动化和智能化科学生产、提高劳动生产效率。另外,通过加强行业粉末涂料产品标准的管理,及时制定和修改行业和国家粉末涂料产品技术标准,提高我国粉末涂料产品的技术水平,有利于行业的技术进步。 


2、提高粉末涂料生产设备的环保水平和智能化

目前我国粉末涂料生产设备不仅完全满足国内需要,还有相当量在出口。我国粉末涂料生产过程中设备存在的主要问题,其一是粉尘污染问题;其二是噪声污染问题。自从国家狠抓工业生产的环保措施以后,各厂家都很重视,特别是粉尘污染问题,较大厂家都有明显的改进,主要是在生产车间增加易产生粉尘工段或工序的除尘设备;在排放除尘空气的的系统再增加一道除尘装置,做到两道除尘,保证排放空气中的粉尘含量严格控制在国家规定范围内。这个问题,对于一般企业来说,只要增加一些资金和设备投入时容易得到解决。然而,噪声污染问题是比较难以解决的具体问题。因为过去对于噪声的管控没有像粉尘那样要求严格。过去有些设备制造时考虑成本,材料选择上不严格,本身达不到标准;有些设备开始达标,使用一段设备老化后不达标,这些老化设备现在再去改造达标有一定难度。对于新制造设备,按严格的噪声标准制造时成本明显高,用户接受能力有限,所以新旧设备在噪声方面都做到完全达标,比粉尘污染达标难度大。在检测方面,单机运转时达标,整套设备联机运转时不一定达标,所以实际检查噪声超标问题时也有一定的具体困难。总而言之,要使噪声达标需要,设备自重提高运转时减震,或者增加通风管道壁厚减震,这些都需要增加材料成本。这些必然带来设备制造成本的提高,本来粉末涂料行业利润空间很小,企业正常运转本身就有相当大的困难,在设备改造和更新上再投入资金是很大的负担。因此在制造设备上运转几年后,在噪声方面依然也能达标,这种设备的价格,对于微小企业来说承受能力是有一定限度的。


在我国粉末涂料产能过剩的情况下,生产环境差、装备落后、规模小的企业进行结构调整是必经之路。同时对于大型企业来说,有些颜色品种单一或者颜色品种少且产量很大的家用电器、天花板、采暖器等用粉末涂料的生产逐步实行配料、挤出、粉碎工艺的自动化生产,提高劳动生产效率。在此基础上,进一步做到挤出工艺和粉碎工艺的智能化生产,严格控制配料、熔融混合挤出效果和粉末涂料的粒度分布,提高生产效率的同时也提高粉末涂料产品质量,达到粉末涂料的智能化生产,走向粉末涂料生产技术的强国目标。


3、调整粉末涂料产品结构和固化剂品种等问题

从上述的我国粉末涂料产品结构上来看,高档的聚氨酯、丙烯酸和氟碳粉末涂料在粉末涂料总产量中所占比例,跟发达国家比较时低很多。从目前情况来说,高档产品在外资企业和合资企业中所占比例较高,内资企业的比例就较低。这些主要原因是,这些粉末涂料用树脂,例如热固性氟碳树脂,聚氨酯固化剂等一些原料的生产量较少,或者还不能生产,导致原料价格高,一般用户不能接受粉末产品价格高等问题。为了满足高档粉末涂料的需求,应该提高聚氨酯、丙烯酸、氟碳粉末涂料在粉末涂料总产量中的比重也是提高我国粉末涂料行业技术水平的重要任务之一。如果高档产品的需求量多了,产量也增加了,产品的普及面也扩大,国家的重视和投入也相应提高,相应的原材料的价格也逐步降低,最终产品价格也下降,普及面也扩大。高档粉末产品的使用比例也会提高。


另外,在聚酯粉末涂料的固化剂品种结构上,在发达国家对于TGIC作为有毒化学品,受到一定限制;在我国还是作为聚酯粉末涂料的主要固化剂使用,而且在铝型材行业只认可用这种固化剂生产的聚酯粉末涂料。虽然一些厂家努力改进这些固化剂的毒性,也进行过改性并得到一些效果,但是还没有完全得到行业和用户的认可,需要继续努力。今后在聚酯粉末涂料中,如何用HAA或改性HAA替代一部分毒性较大的TGIC固化剂,或者改性TGIC为毒性低的固化剂也是粉末涂料行业需要解决的实际问题。


还有,我国在特殊用途的功能性粉末涂料的研究和应用方面还是不够,例如,在MDF用粉末涂料、超耐候热转印粉末涂料、氟碳粉末涂料等,在这些领域还是外资企业占主导地位。这是因为绝大部分是民营企业,规模不大,研发力量有限,无法投入很大的人力和物力去开发前瞻性的项目有关系。如果国家重点扶持条件好的一些企业和单位,给创造必要的条件,集中开发行业性的项目,完成以后,在全行业推广成果或共享成果,也是提高行业技术水平的很好办法。


4、结合国情扩大粉末涂料的应用领域

在我国粉末涂料的应用是从家电开始,扩大到在建材和一般工业方面的应用,这三大类占粉末涂料总产量的71.1%,但是在农用、工程机械及汽车上应用比例只占6.0%。而在发达国家的粉末涂料在汽车行业应用比例在10~15%,而我国用于汽车上的粉末涂料用量连2%都达不到。按理在汽车行业的许多领域可以使用粉末涂料,例如 ;轮毂、保险杠、油箱、水箱、底盘、车架、发动机、车身底涂和中涂等方面都可以使用粉末涂料。这些汽车部件产品的产量很大,很容易实行自动化或智能化生产的应用领域。虽然汽车行业1974年开始试验过粉末涂料,但是对产业化上重视不够,推广范围很小,作为汽车行业对粉末涂料与涂装的重视程度远远落后于发达国家。我国2018年的汽车销售量为2808万台已成为世界上最大的汽车生产国和消费国。如果每台汽车用使用5kg粉末涂料,其需求量也达到14万吨,是很大的粉末涂料市场,是需要重视的应用领域。目前可喜的是安徽江淮汽车集团股份有限公司规划设计“粉漆共线”的试验;东莞中集专用车有限公司也在进行半挂车上进行粉末涂装的应用,预计在汽车行业推广应用粉末涂料与涂装的春天一定会到来。


5、加强粉末涂料与上下游行业的配套发展

粉末涂料工业的发展,要跟上游的原材料工业的发展有密切关系,如果这些方面不能配套和紧跟就很难发展的很好。虽然在聚酯树脂、环氧树脂方面配合的很好,但是TGIC固化剂的毒性问题,聚氨酯粉末涂料固化剂来源和价格问题也影响聚氨酯粉末涂料的发展。另外,粉末涂料用热固性氟碳树脂、粉末涂料用热塑性氟碳树脂的配套生产和增加树脂品种及降低价格等问题,对于推广应用有重要意义。


另外,还需要考虑的是下游的涂装设备和工艺也是影响粉末涂料工业发展的一个重要因素。要得到满意的粉末涂料的涂膜性能,工件底材的前处理工艺也是很重要的因素,特别是底材的前处理工艺对涂膜的附着力和防腐性能具有至关重要的影响,特别是从环保考虑无铬钝化、无磷化前处理工艺等的有效推广。还有,提高静电喷涂设备的粉末涂料带静电性能,再有凹面的喷涂性能,大型工件的快速加热技术、烘烤炉的温控精度等都是影响粉末涂料涂膜性能的重要因素,所以这些问题也需要相应的粉末涂料上下游行业的紧密配合和协调,才能保证最终粉末涂料产品的最佳性能。


6、增强粉末涂料行业的技术创新和研发投入

除了上面提到的粉末涂料行业需要解决的问题以外,粉末涂料行业需要解决的问题也不少,例如,超临界法制备低温固化粉末涂料、超薄涂型粉末制造和涂装技术、PVDF粉末涂料、PCM粉末涂料、底面合一一次涂装耐候性粉末涂料、 粉末涂料快速配色、粉末涂料熔融混合分散效果达到溶剂型涂料的效果、粉末涂料超窄粒度分布控制等是粉末涂料行业的难题。除了阿克苏诺贝尔、老虎等外资公司的国外总部有技术力量雄厚的研发中心;艾仕得华佳等合资公司的研发中心的条件比较好外,其他的内资企业大多数是民营企业,企业规模和财力有限(因为利润空间很小,优先解决生存问题),所以在研发投入的资金和人力有限,在创新和研发的大投入难度较大。另外,由于专业关系,大学和研究所从事这方面研究的单位极少,很难推动粉末涂料技术的快速进步。还有,跟粉末涂料密切相关的粉末涂料制造设备行业和粉末涂料的涂装设备行业也是很类似,绝大部分是规模不大的民营企业,创新和研发能力有限,也跟不上粉末涂料与涂装行业发展的需要,更没有大学和研究单位专门从事这方面的研究,所以仅仅满足粉末涂料工业发展的基本要求而已,很难考虑长远的规划和前瞻性技术的开发研究工作。


在这种情况下,需要国家投入一定的经费扶持大学或研究所开展粉末涂料与涂装相关配套专业的设置,培养人才和课题的公关;再则是抓一些条件好的企业,扶持一定资金攻关行业的难题或前瞻性项目,鼓励创新,成功后在行业推广应用。在这种政策的鼓励下,国家和行业人士共同努力奋斗,发展我国的粉末涂料与涂装行业,使我国从粉末涂料生产和消费大国,迈向粉末涂料生产技术的强国。 


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