1、環(huán)保方面的挑戰(zhàn)
隨著社會的進步，人們對人類賴以生存的地球環(huán)境越來越珍惜，對影響環(huán)境影響人體健康的化學物質(zhì)的限制越來越嚴格。各個國家和團體不斷頒布新的法規(guī)和條列來限制一些對人體有害的化學物質(zhì)。下面所列舉的是我們粉末涂料領域常遇到的法規(guī)條列及被限制的化學物質(zhì)。
•RoHS(RestrictionofHazardousSubstances)指令:(鉛Pb)，(汞Hg)，(鎘Cd)，(6價鉻Cr6+)，多溴聯(lián)苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)。
•REACH法規(guī)(“Registration，Evaluation，AuthorizationandRestrictionofChemicals，化學品注冊、評估、許可和限制”，是歐盟對進入其市場的所有化學品進行預防性管理的法規(guī))。歐盟REACH法規(guī)144項SVHC(高關注物質(zhì)SubstancesofVeryHighConcern)。
•TGIC-《部分工業(yè)行業(yè)淘汰落后生產(chǎn)工藝裝備和產(chǎn)品指導目錄(2010年本)》其中第64點列出：含異氰脲酸三縮水甘油酯(TGIC)的粉末涂料。《國家鼓勵的有毒有害原料(產(chǎn)品)替代品目錄(2012年版)》，其中第77條，提到用Primid(β-羥烷基酰胺)替代TGIC。
•Primid替代后的問題：厚膜針孔問題，耐黃變問題，水煮問題等。
•有機錫-近些年，有機錫化合物的使用已受到了極大的關注。消費品中使用的有機錫化合物已證實危害人體健康，尤其是兒童。已公布的對人體健康的危害包括：對肝臟和腎臟的潛在危害,對生化過程(如造血機制)的潛在破壞,對酶系統(tǒng)的潛在破壞。目前粉末涂料主要原材料聚酯樹脂合成的催化劑基本上用有機錫催化劑,最常見的有機錫催化劑為二丁基錫(DBT)。
•BPA-雙酚A(BisphenolA，縮寫為BPA)，臺灣多稱之為酚甲烷。一種化工原料，是已知的內(nèi)分泌干擾素(環(huán)境荷爾蒙)。它是一種有機化合物，具有兩個酚官能團。雙酚A被用...雙酚A,學名：2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷，簡稱雙酚基丙烷(BPA)，英文名稱bisphenolA。白色晶體，可燃，微帶苯酚氣味。沸點250～252℃。
•增塑劑-鄰苯二甲酸酯類用作增塑劑，其中鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)或(DEHP)是最重要的品種，動物實驗發(fā)現(xiàn)，鄰苯二甲酸酯可干擾機體內(nèi)分泌系統(tǒng)，具有類雌激素作用和抗雄性激素作用。
•不同的法規(guī)-不同國家不同地區(qū)，不同行業(yè)不同公司都有有關不能允許的有害物質(zhì)。但大多參考RoHS指令和REACH法規(guī)。
2、液體涂料的挑戰(zhàn)
液體涂料是粉末涂料直接面臨的挑戰(zhàn)，有些是優(yōu)異的性能，有些也是環(huán)保涂料：
•氟碳漆–雖然有大量有機溶劑釋放(一般50%固含量)，對環(huán)境污染和對工人健康不利，但目前在中國市場氟碳漆價格在80元/kg,都說符合QUALICOAT3。
•UV漆–雖然UV漆一次噴涂不能過厚特別是有些顏色如棕色涂膜厚時不容易固化，但透明漆有硬度大，耐磨性好，透明度好，產(chǎn)品耐劃傷、耐摩擦性能好。
•水性涂料–雖然水性涂料在鐵基基材上的表面處理是個難題，噴涂加工用時比粉末涂料長很多，一般來說涂膜強度不如粉末涂料。但也是環(huán)保涂料，且豐滿度流平性要優(yōu)于粉末涂料。
•無機納米涂料–雖然還在起步階段，已表現(xiàn)出在耐腐蝕、超強耐候以及疏水疏油性能方面有優(yōu)異性能，且為水性涂料。
•無機陶瓷涂料–雖然要在800度以上固化，但耐高溫，高硬度。
3、技術方面的挑戰(zhàn)
除了來自液體涂料的挑戰(zhàn)，主要的還是來自技術上的挑戰(zhàn)：
•流平-涂膜的流平是裝飾效果的一個重要性能。由于粉末涂料在熔融流動固化時的熔體粘度比液體涂料的粘度大很多，到目前為止粉末涂料的流平還達不到液體涂料的流平，所以在汽車面漆還沒有用粉末涂料。
•低溫固化-低溫固化是兩個方面的需要，一是降低碳排放量，環(huán)保的需要;另一個是很多熱敏基材如MDF、塑料等需要低溫固化。目前一般固化條件是200度10分鐘。環(huán)氧體系可以做到130度10分鐘固化。但耐候級再加上低光效果很難做到低于160度10分鐘固化。
•液體金屬漆的金屬效果-在液體涂料里金屬顏料可以加到30%，而在粉末涂料里由于金屬顏料與低粉的帶電性的差異，金屬顏料如鋁粉加到5%以上就很難噴涂。
4、價格方面的挑戰(zhàn)
低價競爭：據(jù)不完全了解中國粉末涂料制造商有3000多家，大多是小型作坊式，很小的運營成本，在配方成本的基礎上加上2000元/噸都可以。原材料價格低就多賺點，原材料價格過高產(chǎn)品又不能漲價則先停下不做。這種做法中大型企業(yè)一般是做不了的。
正當?shù)膬r格競爭本來就是市場經(jīng)濟的產(chǎn)物。但在中國粉末涂料行業(yè)的價格競爭有些是惡性競爭。價格低一些填料加多些，樹脂用差些，采用各種手段來降低成本。這樣一來影響了粉末涂料的整體聲譽。
5、應對挑戰(zhàn)的設想
•有挑戰(zhàn)就有動力，應對挑戰(zhàn)也是粉末涂料發(fā)展的必經(jīng)之路。
•面對環(huán)保方面的要求，我們同時也需要得到上游原材料供應商的支持，要求他們提供符合要求的原材料。
•TGIC的替換，應從兩方面做手。
一是用現(xiàn)在的primid體系通過開發(fā)利用助劑和樹脂本身的改善來改進厚膜針孔問題，耐黃變問題和耐水煮等問題。二是開發(fā)新的固化劑，目前老虎已與一家供應商開發(fā)出一種新的固化劑，膜厚在160微米以上沒有針孔。
•流平的提高可以從幾個方面考慮：1)降低粉末粒徑，粒徑越細流平越好，但太細又會出現(xiàn)帶電性能從而帶來上粉、吐粉等問題，同時超細粉(<10微米)過多損耗太多。現(xiàn)已有薄涂助劑可以幫助做到平均粒徑在20微米左右能有很好的噴涂性能;2)噴霧干燥法可以做到規(guī)則圓型粒徑10-20微米，膜厚在20微米左右流平很好，但需要牽涉到溶劑，目前還沒有廠家用此法生產(chǎn);3)樹脂體系本身降低粘度，但會影響儲存穩(wěn)定性等;4)超枝化樹脂具有低粘度高流動性能，只是現(xiàn)在還在起步階段價格很貴，還沒有被大量用來做這方面的開發(fā);5)助劑如流平劑的開發(fā)。
•降低固化溫度主要是依靠樹脂供應商從樹脂本身做手，另外從催化劑方面考慮，但要考慮儲存穩(wěn)定性。還有考慮新的固化機理如自由基固化。
•提高金屬顏料的添加量受到最后噴涂性能的限制。通過綁定技術可以提高一些但還不能達不到液體涂料30%的水平。可以從金屬顏料表面處理方面考慮，若能將金屬顏料表面處理后使金屬顏料的帶電性能和底粉相近，則可以提高金屬顏料的添加量。另外還可以考慮擠出法，但會破壞金屬顏料的結構產(chǎn)生發(fā)暗現(xiàn)象。即使添加量能和液體涂料一樣，金屬效果會增強，但由于在液體涂料和在粉末涂料熔體里的流動不一樣，導致金屬顏料在涂膜表面的排列不一樣，以至金屬效果不一樣。我們只能從某個角度去對比。
•現(xiàn)有的熱固性氟碳粉末涂料價格要比氟碳漆貴，主要是氟碳是獨家供應。若用量加大，加上有其他供應商開發(fā)出同等質(zhì)量氟碳樹脂(目前國內(nèi)已有一家的熱固性氟碳樹脂接近同等水平)，則價格會下來。
•重視研發(fā)，加大研發(fā)投入。
•開發(fā)新產(chǎn)品如耐高溫，高硬度抗劃傷，手感粉，空氣凈化等。
•開發(fā)新設備新工藝，粉末涂料的發(fā)展和工藝設備的發(fā)展分不開。
•開發(fā)新領域如MDF粉末噴涂等。
6、粉末涂料前景展望
粉末涂料的發(fā)展前景看好。關鍵是要開發(fā)粉末涂料的新的應用領域。比如粉末涂料應用于中纖板，從2011年國家統(tǒng)計部的信息來看，中國的人造纖維板共2.09億立方米，其中有中纖板4900多萬立方米，如果按20mm厚度來算，每立方中纖板需要有50平方米的面漆，共有20多億平方米中纖板，其中若有10%的中纖板采用粉末涂料噴涂的話，就需要10萬噸左右的粉末涂料。若20%則20萬噸，目前中國的粉末涂料年產(chǎn)量只有100多萬噸。除了中纖板還可以開發(fā)在刨花板、膠合板、蜂窩板等表面粉末噴涂。其實木頭的表面積比鋼鐵的表面積還要大，因此把粉末涂料在中纖板應用領域成功開發(fā)出來的話，粉末涂料的快速增長指日可待。