摘要：粉末涂料（Powder Coatings）行业是涂料行业的子行业，粉末涂料是以微细粉末状存在的固体粉末涂料，以粉末状转移到被涂物上，经烘烤熔融、固化从而成膜的涂料，是涂料的一个特殊品种。粉末涂料具有无溶剂、无污染、节能环保、节省资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。粉末涂料应用领域广泛，在全球家电、汽车、管道防腐、家具等领域均有广泛的应用。

关键词：全球粉末涂料；行业发展；VOC市场前景

中图分类号：TQ630 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0006-03

1 粉末涂料行业概述

粉末涂料行业是涂料行业的子行业。粉末涂料是以微细粉末状存在的固体粉末涂料，以粉末状转移到被涂物上，经烘烤熔融、固化从而成膜的涂料，是涂料的一个特殊品种。粉末涂料问世后，市场应用前景非常广阔，主要原因在于：第一，粉末涂料具有低VOC的特性；第二，粉末涂料可以满足多个领域的防腐、装饰等不同需求；第三，粉末涂料的喷粉利用率高。

2 全球粉末涂料行业的发展概况

2.1 技术发展及现状

国外粉末涂料行业起步较早，国外企业于20世纪30年代开始粉末涂料生产技术的研发，火焰喷涂将不溶于溶剂的聚乙烯聚合物成功地应用于金属的涂装揭开了粉末涂料生产应用的序幕。1952年，德国首先出现了适用于粉末涂料的流化床浸涂（Fluidized Bed System）技术，粉末涂料在管道、电绝缘、防腐等领域开始了较为广泛的应用。20世纪50年代末，第一代热固性纯环氧型粉末涂料在美国诞生。1962年，法国Sames公司发明了静电粉末喷涂设备，同一时期热固性环氧粉末涂料诞生，上述两项技术发明的问世标志着粉末涂料开始进入高速发展阶段。

20世纪70年代后，石油危机的爆发迫使人们开始从资源合理利用的角度去改进粉末涂料及其涂装技术，丰富了热固性粉末涂料品种（首次出现热固性聚酯粉末涂料），其主要用途也从防腐蚀向装饰性用途转变，涂装技术的发展也使得涂层逐渐变薄，热固性粉末涂料市场开始迅速扩张。随着全球工业的快速发展，固废、废气污染让全球社会经济付出了沉重的代价，工业发达地区如美国、德国、英国率先颁布了环境保护法案，严格控制挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds）的排量，在此期间丙烯酸等粉末涂料的问世打开了高端涂装市场，粉末涂料的应用领域得到了进一步的扩大。

经过60多年的发展，其产品技术已非常成熟。目前，粉末涂料在全球的应用领域包括了草坪和庭院设备、汽车、家电、暖通空调、专业喷涂、电子产品、农业和工程机械、建筑、家具等多个行业。粉末涂料的普及应用得益于它比液体涂料优异的技术特征和商业价值。目前，粉末涂料仍有一些技术难题尚未完全解决，粉末涂料优缺点见表1：

表1 粉末涂料的主要优缺点

优点 缺点

非常高的利用率（95%以上） 膜厚对光泽有影响

零（或接近零）VOC，火灾风险小，环境友好 涂装和固化操作不当易产生桔皮、针孔等

低次品率 由液体涂装转为粉末涂装需要增加大量投资

产量高 工件的锐边和内角涂装困难（或用摩擦喷枪）

操作培训简单 易污染，导致涂膜表面缺陷

操作者暴露风险小 涂料消光和形成特殊表面效果较困难

一次涂装膜厚度大 很难满足同时低温固化和贮存稳定性要求

涂膜性能好，可用于特殊用途

2.2 市场发展及现状

从粉末涂料的市场份额来看，目前全球粉末涂料占涂料市场的规模比较小。2012年全球涂料市场规模为1050亿美元，而粉末涂料占据6%的市场份额，市场规模约为63亿美元。从生产规模来看，全球粉末涂料整体产量增长相对较快。1980年，全球粉末涂料总产量约为7万吨。到了2001年，全球粉末涂料总产量就已经上升到了79.3万吨。虽然在2008年之后，受到全球金融危机的影响，粉末涂料市场规模出现小幅的下滑，但在市场需求的刺激下，2012年全球粉末涂料总产量又上升至191.8万吨。2007～2012年，粉末涂料市场规模复合增长率达到了5.7%。

图1 2007～2012年全球粉末涂料产量统计（单位：万吨）

随着粉末涂料在多个行业领域的市场化应用，未来全球粉末涂料将继续保持相对快速的持续增长。预计2013～2017年，全球粉末涂料总产量增长将不低于5.7%，2017年全球粉末涂料总产量将达到253万吨。

图2 全球粉末涂料总产量预测（单位：万吨）

从粉末涂料应用领域来看，粉末涂料可以应用于汽车、家电、暖通空调、涂装加工、电子电器、园艺及农机具、建材、家具及其他等多个行业，应用领域十分广泛。以北美为例，家电、汽车和家具等是主要应用领域，市场占比均在10%以上。

图3 2012年北美粉末涂料使用领域占比情况

在目前的市场中，行业良好的前景吸引了很多生产企业的不断进入，全球范围内竞争较为激烈。目前，全球粉末涂料的消费大约有一半以上在发展中国家，粉末涂料的生产销售已经开始全球化发展。

从粉末涂料的区域结构来看，东欧地区虽然产量较小，但增长较快。远东地区是全球主要的粉末涂料产区，2012年，远东地区产量约占全球粉末涂料总产量的56%。北美、西欧和其他地区粉末涂料产量呈现稳定发展的局面。

图4 2007～2012年全球粉末涂料主要产区产量统计

（单位：万吨）

3 粉末涂料应用领域

全球粉末涂料的应用领域主要有汽车、家电、暖通空调、涂装加工、电子电器、园艺及农机具、建材、家具及其他等多个行业。

3.1 园艺及农机具

园艺及农机具是粉末涂料的主要市场之一。优异的耐久性和抗腐蚀性使得粉末涂料成为园艺及农机具涂装的理想选择。到2015年，全球草坪和庭院设备市场每年将以约4.8%的增长率成长。

3.2 汽车

20世纪60年代，汽车行业开始用粉末涂料进行车体喷涂的应用研究。20世纪70年代，福特公司尝试采用丙烯酸粉末涂料对汽车整车进行涂装。20世纪80年代，美国通用汽车公司在卡车涂装线上引进了粉末底涂和面涂生产线，成为北美地区首家商业化使用粉末涂料对整车进行涂装的企业。自20世纪80年代以来，迫于环保压力，各大汽车生产商纷纷尝试使用环境友好型的粉末涂料进行汽车涂装，用以替代传统的溶剂型涂料，从而减少VOC的排放。1998年，宝马公司成功地采用了丙烯酸透明粉末进行整车罩光涂装，成为粉末涂料汽车涂装的一次重大突破。

目前，粉末涂料在汽车行业的整车涂装仍处于起步阶段。许多汽车涂装厂家尽管在粉末涂装方面进行过很多尝试和努力，但技术和工艺仍是汽车行业大规模使用粉末涂料的限制。在乘用车领域，粉末喷涂技术已经得到了克莱斯勒、通用汽车、PSA、BMW、SWART和法拉利等公司的认证；在商用车领域，目前，VOLVO、SCANIA、IVECO、TATA和集瑞联合货车等已经采用了粉末涂装技术生产。粉末涂装已经成为众多商用车厂商认可的涂装技术。

3.3 家电

家电工业是粉末涂料应用比较成熟的行业。冰箱、洗衣机、空调等白色家电产品早已从原先的大宗耐用消费品日益变成了人们生活中不可或缺的普通消费品。粉末涂料在家电行业的大量使用是因为粉末涂料能同时让产品既有良好的外观，又具备必须的耐磨损性、耐化学品性、耐温度周期性变化以及耐损伤性器件的破坏。

粉末涂料一般用于冰箱的前板和侧板、洗衣机的顶部和盖子、干衣机、空调、热水器、洗碗机架、冰柜及微波炉腔。原先许多洗涤、干燥设备上施用的搪瓷也已被粉末涂料所取代。

3.4 电子电器

在电子电器工业中，粉末涂料常用作产品或零件的外层防护。然而，人们正在测评粉末涂料在电子电器工业中的其他独特的应用功能。在电线工业中，施用于铜及铝磁电线上的粉末涂料能大大缓解环境问题。另外，粉末涂料涂层的坚韧性和耐久性也有利于变压器和电机绕组的正常运行。电子元件的生产中有时会使用导电性和放电性粉末涂料。在电子元件的生产、测试及运输过程中有可能会产生静电，而这些涂层可提供静电释放保护功能。

3.5 建筑建材

由于粉末涂料杰出的耐久性、种类繁多、色彩丰富，建筑市场对粉末涂料的需求也日益增长。在欧洲，粉末涂料支配着整个建筑市场；在北美，建筑工业正在积极地拓展粉末涂料的用途。

聚酯氰酸三甘油酯型粉末涂料和含氟聚合物粉末涂料的最新进展使得粉末涂料能与液态建筑涂料在耐久性、耐候性、耐褪色方面相媲美。它们可用于户外体育场馆的座椅及其他户外场合，如取代那些先前由于紫外线辐射而易降解的涂层。用于框架等的铝挤出件也都采用粉末涂料涂饰，如幕墙、固定装置及组合家具。粉末涂料也广泛应用于高速公路及建筑工程上，如灯柱、防护栏、标志牌、标杆、栅栏等。透明粉末涂料也经常应用于许多黄铜制品的外保护层，如门把、铰链、扶手、灯具、管子附件。在某些应用方面，很多粉末涂料还能取代铬、铜镀层。

3.6 家具

最初粉末涂料一般只应用作金属表面涂饰。然而，随着粉末涂料技术的进步，粉末涂料能够在较低的温度施工和固化，因而粉末涂料的市场已扩大到一些热敏基材如塑料和木材。粉末涂料在木制品市场最大的突破之一就是在工程木质材料如中密度纤维板（MDF）方面的使用。MDF由于低孔隙率和表面均匀，非常适合粉末涂饰。通过红外或紫外辐射，辅以红外或对流烘箱，MDF表面的粉末涂层即可固化。

木材表面的粉末涂饰增势非常迅猛，由于低温要求的粉末涂料的进展以及密度均一木制品的进展，木材制造商及他们的客户们目前已经能够在很大范围内采用粉末涂料涂饰他们的木制品。家用及办公家具、橱柜、儿童家具、户外烤架台等的制造商们发现粉末涂层能使得他们的“高强度使用”产品在更长的时间内仍然保持新貌。

4 全球粉末涂料行业的竞争概况

全球粉末涂料行业快速的增长使大量的企业不断涌入这一市场。企业数量的不断增多引发了公司之间互相兼并，从而形成了一些规模巨大的全球性的粉末涂料生产商，如阿克苏诺贝尔（Akzo Nobel）、杜邦（Du Pont）等。目前，全球最大的粉末涂料生产商是阿克苏诺贝尔，该公司在1998年收购了Courtaulds，其业务覆盖了全球主要的粉末涂料市场。杜邦公司是粉末涂料行业的第二大公司，该公司在1999年收购了Herberts。罗门哈斯（RohmandHaas）公司是第三大的企业。

由于粉末涂料行业和生产厂家在很大程度上取决于技术的开发，因此主要生产商都将利用自身掌握的技术推动这一行业的发展。

参考文献

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作者简介：孙益民（1954—），男，安徽师范大学化学与材料科学学院副院长，研究方向：稀土材料热力学、高分子材料改性。