随着世界经济的发展,全世界每年向大气排放的挥发性有机化合物也日益增加,目前已达到2000万t/a的规模。这些排放物不仅污染环境,影响人体健康,而且破坏生态平衡,导致温室效应,危害人类的生存。因此,控制VOC的排放,已成为世界性的环保课题。最近几年,随着环保呼声愈来愈高,对VOC向大气的排放量限制越来越严格,重视节约有限资源,使得粉末涂料、水性涂料及卷材涂料在全球涂料市场成为持续热点。其中,粉末涂料的表现最为耀眼,粉末涂料的产量增长速度比传统的溶剂型涂料快得多。
涂料是VOC的第二大排放源,而汽车制造业是涂料的最大用户之一。因此,控制汽车涂料的有机溶剂排放,具有十分重要的意义。自20世纪80年代开始,发达国家对汽车涂料生产中有机溶剂的排放规定了越来越严格的控制指标,从而使排放量明显地下降。表3为汽车涂料生产中VOC排放量的变化。
汽车涂料生产中VOC排放量的变化革
年代 磅/车 以20世纪70年代为基准的VOC残存率/%
20世纪70年代 15.5 100.00
20世纪80年代初 8.5 54.83
20世纪80年代中 6.0 38.71
20世纪80年代末 3.5 22.58
20世纪90年代 3.0 19.35
21世纪预期目标 1.5 9.68
注:1磅=0.454kg。
而这种排放量的下降,除了喷涂、烘烤等工艺条件的严格控制外,主要是通过采用新的涂料品种,如20世纪80年代初引人高固体分涂料,80年代末90年代初引入水性涂料。而90年代末引人的粉末涂料,才使得1.5磅/车的控制目标有可能实现。
粉未涂料用于汽车的研究在欧美各国已经开展了20多年,而且美国还在政府的牵头下,由相互竞争的三大汽车公司及相关涂料涂装公司在低挥发物涂料合作项目(四PC)中,对粉末涂料的应用进行了有效的协作。只不过由于汽车用粉末涂料不仅要有高度防腐性,而且要有高装饰性,具有相当的难度,才难以在短期内获得突破性的进展。从20世纪90年代开始,粉末涂料才真正用于工业性汽车涂装,但是绝大部分仅用于汽车底漆、抗石击底漆,后来发展到二合一面漆。美国公司在这方面已经具有超过5000t的生产记录。1\\\"7年,德国宝马公司开始在标准的生产线上,真正将粉末涂料用作汽车的A级罩光清漆,并且建立了两条生产流水线;而巴斯夫公司也宣布在梅塞德斯-奔驰公司的主流汽车,梅塞德斯A级车辆的生产中使用了粉未浆液的新技术,从而真正打开粉末涂料用于汽车生产的新的一页。也正是在这一背景下,1998年在柏林召开了第一次汽车车身用粉末涂料与涂装国际会议。
除了汽车以外,木材及家具制造业也是涂料的一个较大用户O虽然关于粉末涂料可用于木材在十余年前已见报道,然而真正工业化的应用却是近几年,尤其是W固化粉末涂料开发成功以后才得以实现oW固化粉末涂料由于能低温固化(100℃以下),不仅可用于木制家具、中密度纤维板,而且还可用于纸张、塑料、橡胶等多种非金属材料,而大大扩展了粉末涂料的用途。2000年1月在荷兰阿姆斯特丹召开的第二次欧洲粉末涂料会议的主题也正是W固化粉末涂料。
这一切都表明,粉末涂料工业将有巨大的发展机遇。莱曼兄弟公司发表的一份报告显示,全球粉末涂料市值约为35亿美元,并以6%~7%的速度增长。据肥PI咀&Associates公司的报告,1998年北美地区粉末涂料市值达9.2亿美元,预计到2∞3年,该地区粉末涂料市值将增至12.7亿美元。该咨询机构还预测,至2∞3年,北美地区粉末涂料年均增长率为6.8%,日本的年均增长率为7.3%,西欧地区的增长率低一些,为5.6%,世界其他地区则高达11.5%。莱曼兄弟公司则认为,粉末涂料在亚太地区和拉丁美洲的需求年均增长率为10%~15%,在市场更为成熟的北美和欧洲地区的增长率则介于4%~7%。
J.Howad预计,到2010年粉末涂料将占据工业涂料的20%(见表4)O但这种发展绝不仅仅是单纯的数量增长,而是质量、品种、工艺、技术的全面提高。
表42010年前世界工业涂料的构成(%)
涂料品种 1995 2000 2005 2010
低固体分涂料 39.5 30.5 15.0 7.0
高固体分涂料 12.5 12.0 10.0 8.5
电泳涂料 8.5 10.0 15.5 17.0
其他水性涂料 14.0 16.0 19.9 22.5
粉末涂料 8.0 12.0 17.5 20.0
辐射固化涂料 3.5 4.5 6.5 7.5
涂料是VOC的第二大排放源,而汽车制造业是涂料的最大用户之一。因此,控制汽车涂料的有机溶剂排放,具有十分重要的意义。自20世纪80年代开始,发达国家对汽车涂料生产中有机溶剂的排放规定了越来越严格的控制指标,从而使排放量明显地下降。表3为汽车涂料生产中VOC排放量的变化。
汽车涂料生产中VOC排放量的变化革
年代 磅/车 以20世纪70年代为基准的VOC残存率/%
20世纪70年代 15.5 100.00
20世纪80年代初 8.5 54.83
20世纪80年代中 6.0 38.71
20世纪80年代末 3.5 22.58
20世纪90年代 3.0 19.35
21世纪预期目标 1.5 9.68
注:1磅=0.454kg。
而这种排放量的下降,除了喷涂、烘烤等工艺条件的严格控制外,主要是通过采用新的涂料品种,如20世纪80年代初引人高固体分涂料,80年代末90年代初引入水性涂料。而90年代末引人的粉末涂料,才使得1.5磅/车的控制目标有可能实现。
粉未涂料用于汽车的研究在欧美各国已经开展了20多年,而且美国还在政府的牵头下,由相互竞争的三大汽车公司及相关涂料涂装公司在低挥发物涂料合作项目(四PC)中,对粉末涂料的应用进行了有效的协作。只不过由于汽车用粉末涂料不仅要有高度防腐性,而且要有高装饰性,具有相当的难度,才难以在短期内获得突破性的进展。从20世纪90年代开始,粉末涂料才真正用于工业性汽车涂装,但是绝大部分仅用于汽车底漆、抗石击底漆,后来发展到二合一面漆。美国公司在这方面已经具有超过5000t的生产记录。1\\\"7年,德国宝马公司开始在标准的生产线上,真正将粉末涂料用作汽车的A级罩光清漆,并且建立了两条生产流水线;而巴斯夫公司也宣布在梅塞德斯-奔驰公司的主流汽车,梅塞德斯A级车辆的生产中使用了粉未浆液的新技术,从而真正打开粉末涂料用于汽车生产的新的一页。也正是在这一背景下,1998年在柏林召开了第一次汽车车身用粉末涂料与涂装国际会议。
除了汽车以外,木材及家具制造业也是涂料的一个较大用户O虽然关于粉末涂料可用于木材在十余年前已见报道,然而真正工业化的应用却是近几年,尤其是W固化粉末涂料开发成功以后才得以实现oW固化粉末涂料由于能低温固化(100℃以下),不仅可用于木制家具、中密度纤维板,而且还可用于纸张、塑料、橡胶等多种非金属材料,而大大扩展了粉末涂料的用途。2000年1月在荷兰阿姆斯特丹召开的第二次欧洲粉末涂料会议的主题也正是W固化粉末涂料。
这一切都表明,粉末涂料工业将有巨大的发展机遇。莱曼兄弟公司发表的一份报告显示,全球粉末涂料市值约为35亿美元,并以6%~7%的速度增长。据肥PI咀&Associates公司的报告,1998年北美地区粉末涂料市值达9.2亿美元,预计到2∞3年,该地区粉末涂料市值将增至12.7亿美元。该咨询机构还预测,至2∞3年,北美地区粉末涂料年均增长率为6.8%,日本的年均增长率为7.3%,西欧地区的增长率低一些,为5.6%,世界其他地区则高达11.5%。莱曼兄弟公司则认为,粉末涂料在亚太地区和拉丁美洲的需求年均增长率为10%~15%,在市场更为成熟的北美和欧洲地区的增长率则介于4%~7%。
J.Howad预计,到2010年粉末涂料将占据工业涂料的20%(见表4)O但这种发展绝不仅仅是单纯的数量增长,而是质量、品种、工艺、技术的全面提高。
表42010年前世界工业涂料的构成(%)
涂料品种 1995 2000 2005 2010
低固体分涂料 39.5 30.5 15.0 7.0
高固体分涂料 12.5 12.0 10.0 8.5
电泳涂料 8.5 10.0 15.5 17.0
其他水性涂料 14.0 16.0 19.9 22.5
粉末涂料 8.0 12.0 17.5 20.0
辐射固化涂料 3.5 4.5 6.5 7.5
