2024年12月13日,第一届“粉涂联动”—2024(重庆)粉末涂装应用场景暨技术论坛圆满落幕!本次论坛不仅汇聚了众多业内精英和重量级嘉宾,还吸引了来自不同领域的终端用户积极参与,共同探讨粉末涂料技术的发展趋势与应用前景。让我们一起回顾现场的精彩瞬间。

中国涂料工业协会粉末涂料涂装分会 理事长 骆飚


重庆安邦科技有限公司 总经理 刘朋林


“秘书处(西南地区)” 授牌仪式


重庆市涂料涂装行业协会 秘书长 李伏


重庆新型储能材料与装备研究院 执行院长、书记 王敬丰


主题演讲

重庆科技大学 教授 兰伟 《粉末涂料现状与研究方向》


中国是世界上最大的粉末涂料生产国和消费国,引领着粉末涂料技术发展和新兴应用领域。兰教授介绍了粉末涂料分为热固性和热塑性两大类型,其中热固性粉末涂料通过高温交联形成网状分子结构固化成膜,并可通过交联反应实现多种化学改性。

近年来,行业发展热点包括低温固化、重防腐、超细粉、金属粉、高绝缘、抗菌型、疏水涂层、耐高温、无氟替代以及生物基涂料等,这些创新不仅提升了涂料性能,还满足了不同应用场景的需求。

附——近年来粉末涂料的发展热点

低温固化粉末涂料

粉末涂料的低温固化一般是靠改变涂料的树脂体系,以及在原料中添加促进剂来实现,低温固化技术在生产和使用仍有如下问题:

(1)原料中的固化促进剂降低了热挤出上限温度,使涂料的生产过程更难操控,废品率高。

(2)低温固化粉末涂料容易预固化,通常需要冷藏储运,同时还容易影响漆膜的表观性能,一般表现为橘皮纹增加和表面光泽下降。

这些局限性使其便利性较差,也间接提高了成本。

开发干混式固化催化剂,避开热挤出过程,而直接干混入成品粉,是一种改进的途径。关键还是要让催化剂在粉末涂料烘烤成膜之前,不与树脂和固化剂发生作用,有效地避免预固化,保证储运方便性以及漆膜的表观性能不受影响。

重防腐粉末涂料

重防腐富锌粉末涂料技术,用于取代液体富锌涂料以满足产品设计(工况)要求,如海上运输集装箱、高要求的埋地管线、重要装备等应用场合。

粉末涂料中添加大量的锌粉制成富锌涂层中,会极大地提高配方成本、加工及施工难度,并会造成固化后涂层脆硬、容易开裂及抗冲击性能急剧下降。

某研究团队采用特种片层状添加剂与锌粉在传统挤出机中添加,不需要额外的生产设备,其抗腐蚀性能经中性盐雾测试能够超过5000小时,满足苛刻的重防腐行业要求。

超细粉末涂料

由于范德华力等团聚力的作用,常规粉末涂料的平均粒径最小能做到26微米,对应的漆膜厚度一般在55微米以上。

采用这种超细粉涂料超薄喷涂(膜厚小于40微米),不仅大量减少涂料用量,降低用户成本,还得到近似液体涂料那样薄而平整的涂层,使其可以满足较高装饰性涂层需求,提高了粉末涂料的应用范围。

有一种思路是采用特殊配方的纳米添加剂和独特的生产工艺(添加方式),使纳米添加剂均匀分布和牢固地附着在涂料颗粒表面,涂料颗粒间的相互吸引力(团聚力)大大降低(降低几十倍到几百倍),从而使聚团的、无法喷涂的超细粉末涂料具有极高的流动性和可喷涂性,能够直接在现有喷涂设备上使用。

高含量金属(效应)粉末涂料

金属(效应)粉末涂料因其金属质感的装饰效果,在型材、五金和家居、家电领域的应用逐年升高。粉末中金属效果颜料含量越高,金属质感越强烈,外观效果越高端,但是对金属粉的制备技术要求越高,涂装工序难度越大,容易导致涂装生产成本高、成品率低、色差等问题。因此,高金属含量粉末涂料的持续研发成为行业热点之一。

另外,现有的涂装设备对高含量金属粉的喷涂仍然存在上粉较难,雾化不均等问题。现有静电喷涂设备也很难实现一次喷涂达到200 μm以上的高膜厚,对于这类有较高膜厚的喷涂只能采取二涂或热熔的方式进行涂装。普遍采用的直接传热燃气固化炉,燃烧废气会对粉末涂层颜色产生影响,回收粉无法返回喷涂系统使用,间接导致成本增加。

高绝缘粉末涂料

具有电工特性的诸多特种设备都需要绝缘防腐涂层,有些领域的绝缘涂层厚度有限制,如近年来增长很快的新能源车用电池包外壳,这些都要高绝缘性的粉末涂料。

电阻率>109Ω·m的为绝缘材料,绝缘涂层除了电阻高,还要求较高的介电强度(击穿场强),应大于干燥空气的击穿场强(31kV/mm)。由于电击穿和厚度有关,绝缘涂层往往都比较厚,绝缘粉末涂料就很适合,综合其它性能要求,应用较多的是环氧、环氧-酚醛、氟碳等粉末涂料等。

高绝缘性粉末涂料,主要是在涂料中合理的添加高绝缘介质粉末,配合优质的工艺制备。有报道研究氮化硼环氧绝缘涂层,其击穿场强可达 170 kV/mm。

零部件最终的绝缘性,和涂层厚度和结构有关(如杂质、微孔),因此涂装后的涂层检测也很重要。

抗菌粉末涂料技术

抗菌涂料在医院设施、医疗用品、食品加工业、办公楼、公共交通工具、家用电器、个人电子产品、儿童玩具等领域有着广泛的市场,是一种极具市场潜力的新型功能涂料。

目前市场上以沸石载体银离子抗菌剂为主导,但这种银离子抗菌剂在耐久性方面仍不理想。由于这种抗菌剂中的银是以离子形式存在的,在潮湿条件下很快全部迁移到涂层表面,而沸石纳米孔中的银离子储量有限,所以涂层在水洗后很快失去抗菌功能。

近年出现的纳米银颗粒型抗菌剂有望解决银粒子缓释向题和储量不足的问题。但纳米银需要转化为离子银才能有抗菌功能,因此纳米银抗菌剂须与使原子银离子化的添加剂相结合,同时还要控制银离子转化速率(如多孔包覆),以达到缓释的目的,从而实现极高的耐久性。   抗菌剂采用纳米金属颗粒作为抗菌离子源,配以金属颗粒离子化添加剂和金属离子纳米阵列缓释技术,大大提高了载体中金属离子的附载量,同时更好地控制了金属离子的释放过程。

生物基粉末涂料的开发应用

油漆自古以来就是生物原料,经历了煤焦油化工和石油化工两个时代,现代生物基涂料的开发是基于可再生、可持续发展的理念和趋势。粉末涂料生物基在树脂生产制造中应涵盖两个方面:

(1)直接生物基单体,比如异山梨醇、丁二酸等,通过粗生物质原料用生物化学法直接得到的产物。直接生物基单体在粉末涂料中的应用十分有限,尚需大量测试,价格也偏高,离实际商业化还需要一定时间。

(2)源于生物基材料的单体(生物质平衡单体),比如新戊二醇本身并不是从生物法直接得到,但是它的上游原材料,这类单体本身性能跟石化基完全一致,可以直接使用。其价格更高,可以跟石化基混拼来逐渐过渡,让市场逐步接受。目前主要的性能需求是消光和低温固化。

目前,应利用生物多样性,开发低成本的生物基原料渠道。  

重庆益塗美新型材料有限公司 副总经理 洪吉锥 《粉末工艺在镁铝合金应用中的行业难题及良率提升》


镁合金轻量化已成为各行业的主流趋势。洪吉锥先生指出,“轻量”给镁合金的发展带来了机会,同时也带来了表面涂装的诸多难题,由于密度低,镁合金材质比较疏松,起泡、气孔现象一直以来都是镁合金表面处理的老大难问题,限制了推广速度!

相比铝合金/铁材等常规金属材料,镁合金表面处理的选择更少。工艺要求更严格!良品率更低!综合的成本更高!!针对镁合金表面处理问题,经过多年的持续验证优化,益塗美HJ系列镁合金专用粉末在起泡.气孔问题上有非常大的改善效果,大大提高了涂装良品率,降低综合成本,已经在多个项目上得到了有效验证!

粉末涂料在环保、成本、综合效果上都有比较明显的优势,后续将会是镁合金表面处理的最主要涂装方案之一。但同时,粉末涂装仍有许多问题点需要突破创新。他强调,益塗美也将坚持在这领域的创新前沿,拔新领异为镁合金大业的发展贡献微薄之力。

阿克苏诺贝尔(中国)投资有限公司 研发经理 赵慧文 《粉末涂料在弹簧上的应用》


赵慧文女士详细介绍了弹簧用涂料的关键标准要求及其解决方案,强调了弹簧涂料必须满足的严格标准,如碎石冲击测试和防腐性能,这些标准确保了弹簧在复杂工况下的长期稳定性和可靠性。

针对这些要求,她提出了多种粉末涂料解决方案,包括粉末单涂、粉末双涂以及超级单涂技术,每种方案都有其独特优势,适用于不同应用场景。特别是超级单涂技术,它不仅简化了工艺流程,还显著提升了涂层的机械性能和防腐效果。

粉末单涂

弹簧单涂层粉末喷涂广泛应用于汽车悬架弹簧,占比在85%以上,产品性价比高,能满足大多 数汽车使用环境,国内外主机厂均有认可产品。

• 弹簧颜色外观以高光黑色为主,有少量红色和黄色产品。

• 产品体系以纯环氧、环氧聚酯混合型、纯聚酯三种为主,其中纯环氧体系占比70%左右。

粉末双涂

• 合适的组合可以为高抗拉强度弹簧提供最优的碎石冲击性能和防腐性能

阿克苏诺贝尔的超级单涂(SSC)产品,最早在全球范围为OEM弹簧提供高抗拉强度钢弹簧的粉末涂料解决方案。

• SSC的性能设计是跟双涂弹簧粉一样的OEM规格要 求,但是仅用单层粉末涂料

• 利用先进的防碎石冲击机理和有效的缓蚀剂,超级

单涂技术可以通过OEM所有的苛刻性能要求(例如VW的冷冲测试)

• 阿克苏诺贝尔的超级单涂可以简化复杂的高抗拉强

度钢部件的涂层过程

爱卡特殊效果颜料(珠海)有限公司 市场推广及技术服务经理 蔡於刚 《铝粉颜料应用实践及未来发展》


蔡於刚先生全面解析了铝粉颜料在粉末涂料领域的现状与前景。首先概述了当前粉末涂料市场的趋势,指出增量主要靠重点领域的“漆改粉”。粉末涂料市场趋势总体来看:建材领域占比逐年减少;汽车、功能性领域占比逐年增加;家电粉、家具粉市场平稳;存量市场稳中向下,增量主要靠重点领域的“漆改粉”;新能源产业快速发展为粉末行业开辟新赛道;金属效果快速增长;从区域分布及变化趋势看,中西部占比逐渐加大。

同时,他详细介绍了铝粉颜料的基础知识,包括其与彩色颜料和珠光颜料的区别、独特的光学特性以及典型的包覆层。蔡先生深入分析了金属色“漆改粉”的难点,探讨了使用铝粉时可能出现的涂层缺陷来源,并提出了相应的解决方案和技术改进措施。



重庆帝彩科技有限公司 总经理 辜继先 《粉末涂料在油箱上的应用》


油箱是最早实现漆改粉的应用领域之一。辜继先先生指出,由于油箱用于装载燃油,涂层必须具备良好的耐油性。此外,油箱通常在户外环境下使用,因此涂层还需具备出色的耐候性能。通过展示检测和对比图,辜先生还详细介绍了相关工艺和技术。辜先生强调,在选择设备和控制工艺方面需格外重视。

重点要注意以下几方面的特性:

涂层的耐候性能

油箱基本上是在户外使用,所以必须保证粉末涂料涂层 的耐候性能,而不同光泽,不同颜色的耐候性存在很大 差异的,要引起同行和用户的高度重视。

涂层的耐油性

由于油箱是用来装油的,在加油口往往会有油流出或者 有残留的油,所以涂层要满足一定的耐油性功能,要不 然加油口涂层容易遭受破坏,颜色也会发生变化

树脂的耐候性确定

通过聚酯树脂的选择来确定聚酯树 脂的耐候性能,保证涂膜的耐候稳 定性和可靠性。

不同光泽涂层的耐候性差异

一般讲,选择好了聚酯树脂,高光 粉的耐候性容易保证,无光粉的耐 候性使用丙烯酸树脂和耐候性好的 聚酯树脂搭配可以做到,而20-40 度光泽的粉末涂料的耐候性容易出 问题,帝彩公司为此做了大量筛选 工作,通过SGS耐候检测,满足了客 户的需要,积累了丰富的经验。

颜料的耐候性考量

对于汽车的油箱一般是隐藏在车下边,对颜色 要求单一,而摩托车和通机的油箱是外置的, 油箱成了整个产品外观的一个重要组成部分, 其色彩的协调性就非常重要了,所以会有五颜 六色的油箱,这时颜料的作用就大了。颜料分 为无机颜料有机颜料,一般无机颜料耐候性问 题不大,但鲜艳度不够,有机颜料耐候性差别 大,需要做大量工作,认真比对选择。对使用 有机颜料来调色相,很多时候达不到需要的浓 度就容易导致色差不达标而耐候检测不合格

北汽福田戴姆勒汽车有限公司 高级工艺工程师 张全新 《关于商用车车架采用低温粉末工艺与研究》


张全新先生对比了粉末涂装与传统喷漆工艺的成本和性能差异,强调了喷粉技术在运营成本、环保性、低碳排放及外观质量上的显著优势,但涵盖的零部件范围较少。“喷粉相对于底盘喷漆在运营成本、环保、低碳及外观饱满度方面有比较明显的优势,但主要未覆盖车桥、板簧、传动轴等大总成零件,涵盖的零部件范围较少;从一汽J7、东风高端车型等标杆工艺研究方面,均需要加强源头治理,尤其是底盘喷漆工艺,确保长效解决。”

张先生分享了福田汽车喷粉工艺的多个实践案例,包括长沙车架喷粉线的建设、戴姆勒H6项目车架喷粉线及小件喷粉线的建设、欧曼车架喷粉线建设以及相关性能指标,并展示了低温粉末验证与研究的详细数据,说明了低温固化粉末引入工作的进展与未来计划,彰显了公司在这一领域的持续创新和努力。

对比内容

喷粉工艺

底盘喷漆工艺

工艺优点

1、材料利用率较高,投资及运营成本较低;

1、底盘外观一致性较好;

2、环保工艺,彰显企业社会责任,未来发展趋势;

2、对工艺管理能力要求较低;

3、外观饱满,品质感提升明显;


4、大客户、海外、海鲜运输车等相比竞争对手防腐能力及竞争力大幅提升;


工艺不足

1、标准件需要源头提升防腐等级(如一汽/二汽标准件采用锌镍涂覆工艺,耐盐雾要求480h-720h)

1、材料利用率较低(喷漆30%左右,喷粉95%以上),涉及VOC治理,投资及运营成本较高;

2、车桥、板簧等源头满足标准要求(一汽定制式桥总成涂覆工艺,涂层厚度≥45μm)

2、短期内(6-8个月)解决底盘零部件磕碰划伤及自身质量缺陷等问题;

3、底盘等相关零部件工艺质量参差不齐,需源头治理;

3、底盘件的防腐工艺升级不彻底,二手车等防腐水平较低,影响品牌价值及残值。

结论

车架喷粉+零部件源头质量提升+线下补漆,实现整车防腐质量提升;

预装后底盘整体喷漆+线下补漆,实现整车防腐质量提升

注:随着环保法规的日益严格,斯堪尼亚等国际供应商的本土化发展,竞争环境加剧,一汽、东风等底盘防腐工艺技术正在不断提升,零部件工艺均在进行升级,一汽J7实现50万公里无“松锈漏”,东风G200车型全部采用东风最新R7的螺栓/铆钉等标准件防腐工艺,采购零部件工艺技术也面临升级,随着喷粉工艺的实现,均在加强各零部件防腐保证,源头治理。

(美利信集团)重庆鼎喜实业有限责任公司 邹育均 《通讯部件低温粉应用实践》


邹育均先生介绍到公司针对5G通讯零部件的特殊要求,聚焦叶片变形与鼓包及粉末盐雾性能两大问题。通过系统性实验,成功解决高温固化引发的叶片变形和封口破裂问题。

同时,他指出:现使用的低温粉中,含有TGIC(异氰尿酸三缩水甘油酯)固化剂对人体有损伤皮肤、呼吸道、生物毒性等危害,所以现在正在进行无TGIC的固化剂的粉末试验。

重庆高金实业股份有限公司 品质工程师 刘勇 《粉末涂料在大排量摩托车部件上的应用》


刘勇先生介绍了粉末涂料在大排量摩托车部件上的应用。报告强调了大排量摩托车(发动机排量≥500ml)的特殊要求,以及不同表面处理方法如塑料电镀、铝合金电镀/电泳/阳极氧化和水转印技术的特点。重点讲述了粉末涂料在大排量摩托车上的应用部件、喷涂特点及应用优势,包括环保性、耐腐蚀性、经济性,展示了摩托部件配合喷粉的设计,同时提出了针对发动机和车体车架类部件的粉末喷涂工艺流程与控制要点。

粉末涂料与传统涂料比较,施工过程不涉及溶剂无VOC化合物排放、且回收利用率高大大降低了废弃物排放、极大减少了对环境和人体健康的潜在危害,使用前景广泛。

重庆利普科技股份有限公司 技术部长 钟超 《汽车扬声器网罩静电粉末涂装工艺探讨》

利普科技专注于汽车金属类零部件表面涂装处理,配备先进生产线并拥有资质认证。

钟超先生详细解析了从工件预处理到喷粉、固化的完整流程。针对喷涂参数不合理导致的发花和粉末堆积引起的堵孔问题,通过优化参数设置和清理设备,有效提升了产品质量。他指出:发花主要原因是喷薄;堵孔主要原因是喷厚;两者相互相成。结合设备、挂具、产品、参数等找到一个平衡点,最终锁定一个相对较小的范围,二者兼顾,达到网罩质量要求。


中山市君禾机电设备有限公司 技术经理 罗森 《粉末涂装自动化集成增效解决方案》


罗森先生介绍了君禾升级试喷线功能及其针对不同工件设计的喷涂方案,强调了喷房系统、涂装线和配套设备的一体化集成优势。他分享了水冷板喷涂案例,该案例采用旋杯喷枪喷涂一次结合自动喷枪喷涂一次的模式,确保了涂层的高质量无缺陷。

罗森先生进一步介绍了高效专机喷涂技术,适用于家电微波炉、往复机、机器人以及散热器油箱等复杂工件的喷涂作业。这些专机喷涂设备不仅提升了生产效率,还保证了高质量的涂装效果,满足了不同行业对粉末涂装日益增长的需求。

超声波粉筛特点

高效的筛分能力

高通过率:对于一些容易团聚、吸附性强、静电效应明显的细粉或微粉物料,普通振动筛可能会出现堵网、粘附等现象,导致筛分效率低下。而超声波筛利用高频超声波振动波,能够使这些难以筛分的物料在筛网上保持悬浮状态,快速通过筛孔,大大提高了筛分通过率。且通过频率调节对各种性能的物料进行对应的分析,极大拓宽各种涂料的兼容性。

高产量:在保证筛分精度的前提下,超声波筛的处理量相对较大,能够满足大规模生产的需求。与普通振动筛相比,其产量可提高 0.5-10 倍

出色的筛分精度

高精度筛分:超声波振动可以使物料在筛网上更加均匀地分布,减少了物料的堆积和重叠,从而提高了筛分的精度。在电子行业中,对绝缘粉的粒度要求非常严格,超声波振动筛能够确保绝缘粉的粒度均匀性,提高电子产品的性能和可靠性。针对对新能源系统中,对三电系统的保护和性能提高表现更加突出。

粒度范围控制精准:可以有效地控制较窄的粒度范围,对于需要精确控制物料粒度分布的生产过程非常有利。

四川桑瑞斯高分子材料有限公司 技术部高级经理 卜永生 《绝缘粉末涂料在新能源汽车上的应用》


桑瑞斯为多家车企提供绝缘粉、低温粉等特殊粉末涂料。卜永生先生介绍了绝缘粉末涂料在新能源汽车上的应用,详细阐述了喷涂过程中可能出现的问题及其解决办法,并深入探讨了新能源汽车用绝缘粉末涂料的关键技术指标。

他指出,粉末涂料由于其环保和出色的性能特点,在新能源领域,特别是在储能方面的应用正在得到广泛的关注和应用。随着新能源领域相关标准的发布和技术的进步,粉末涂料在这个领域的应用将更加规范化、标准化,这将推动整个行业向着更加环保、高效和可持续的方向发展。

专家答疑


总结

此次论坛的成功举办离不开每一位参与者、演讲嘉宾及合作伙伴的支持与贡献。通过这次宝贵的经验交流和技术分享,必将为粉末涂料行业的创新发展注入新的活力。







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