摘要：近年来，我国的粉末涂料技术有了很大进展。粉末涂料主要是由树脂、固化剂、填料、颜料、助剂等混合而成的固体粉末，经过静电喷涂等方式涂覆于被涂物的表面，再经过烘烤使其熔融流平、固化成膜。由于不含任何有机溶剂，具有较高的利用率，且操作工艺简单，可行性高，目前已成为业内普遍认可的环保型涂料。笔者通过分析近几年的中国发明专利公开的技术文献，围绕环保节能、延长涂膜使用寿命、增加或提高产品功能等方面进行研究，汇总出相关的技术信息，希望对该领域的科技工作者有所帮助。
关键词：粉末涂料；专利技术；研究
引言
随着空气污染和粉尘污染的日益严重，城市中的马路防护栏，广告展示牌的表面涂层等正在遭受越来越严重的侵蚀。这些需要不断的清洗才能保证涂层表面的清洁和整个城市的整洁效果。此过程需要耗费大量的人力和物力。此外，目前家用的抽油烟机下面大多采用粉末喷涂，还有金属餐桌表面，采用的也是粉末涂料喷涂。由于使用的是普通的户内粉末涂料，油污需要频繁的清洗过程，不仅造成水资源的浪费，还会耗费不少的人力。所以，易清洁粉末涂料的使用变成了必然的选择，其主要功能是高速公路护栏、大桥护栏、广告展示牌，抽油烟机和金属餐桌涂装上此材料后，灰尘或油污等污染物不易粘附，同时粘附后可通过自来水或者雨水容易冲洗掉。
1环保节能技术
1.1低温或快速固化粉末涂料
常规粉末涂料的固化条件是：在180～200℃的温度下经过10～20min固化成膜，这么高的固化温度使得常规粉末涂料难以涂装在热敏基材的表面，从而极大地限制了粉末涂料的应用领域拓展。因此，降低粉末涂料的固化时间或加快固化速度是粉末涂料研发工作者关注的重点之一。与常规粉末涂料相比，低温或快速固化的粉末涂料至少具有3大优势：第一，由于低温固化粉末涂料的成膜温度更低，可以节省大量的能源；第二，因为低温固化粉末涂料的固化温度低，大大地扩展了其应用领域，能广泛应用于中密度纤维板、木材、纸张、塑料、电子元件等温敏性基材上；第三，由于固化速度快，大大地节省了施工时间，提高了涂装的效率。
1.2磷化过程的废气排放
外加亚硝酸盐促进剂的磷化方式会有NO2的排放，虽然浓度不高，但足以影响人体健康；工作场所中NO2毒性较大，它比NO毒性高出4~5倍，主要是对人的呼吸器官起到刺激作用，可以侵入呼吸道深部细支气管以及肺泡，形成亚硝酸、硝酸，对肺的损害较为明显。排放的NO2在紫外光照射下，会与大气中的碳氧化合物作用，生成光化学烟雾和臭氧。内含硫酸羟胺促进剂的磷化液被称为无毒磷化液，不会排放NO2。常温铁系磷化液无需促进剂、表调剂，也不涉及NO2排放问题。但所有磷化液都有含磷废水的排放，都具有环境影响。
1.3无铬化磷化粉末涂料
传统的金属底材粉末涂装工艺为除锈→脱脂→钝化前处理（磷化或铬化）→粉末喷涂，此工艺过程包含了酸、碱和水洗及钝化处理，对水资源造成了极大的浪费，并且产生的工业有毒废水，对环境造成了严重的污染，对人体健康造成了极大的危害。因此，需要采用经特殊分散的粉末涂料，可以在免磷化或铬化的金属底材表面形成致密的保护涂层，从而大大简化了金属底材的涂装工艺过程。
1.4腐蚀防护用粉末涂料
这一款涂料专门为金属基材锐边部位的防腐而设计，其边缘涂覆性远超常规的单涂层及双涂层粉末体系。该粉末涂料在边缘腐蚀防护方面取得了显著的技术进展，对于那些暴露于腐蚀工况条件下的金属基材，该涂料的腐蚀防护具有明显的优势，且具有良好的应用性能，既可回收又可节约材料、人力、施工时间等。该粉末涂料无需底漆，施工人员也无需调整现有的配套涂料或增加涂装设施，而且，可以省略在边缘部位进行机械磨边或喷砂处理的工序，从而节约成本。从长远来看，该涂料在延长产品使用寿命、降低维护维修频率、提高再利用等方面具有很大的潜力。
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1.5反射隔热粉末涂料
白色涂膜容易实现隔热节能的成效，但深色尤其是黑色涂膜则难有隔热节能之功效。因此需要向深色或黑色粉末涂料中加入一些特殊色料或者采用其他方式改变其在红外线波长区域的特性，使其拥有较高的阳光反射率，从而赋予深色或黑色粉末涂料以反射隔热的特性。使用反射隔热涂料可以获得更高的太阳反射率，在相同的日照条件下，反射隔热涂料的表面温度远低于常规粉末涂料的表面温度，从而降低了因温度升高导致的耗电增加和温室气体的排放量。
2延长涂膜使用寿命
2.1耐候性聚酯粉末涂料
此类粉末涂料的技术关键在于耐候性聚酯的开发。普通耐候聚酯粉末涂料可以通过佛罗里达1年的曝晒实验，高耐候性粉末涂膜通常可以达到10～15年的质保期，该项技术国内已经实现。而超耐候聚酯粉末涂料可以通过佛罗里达3年的曝晒实验，氟碳粉末涂料可以达到佛罗里达10年的曝晒实验。
2.2氨基改性低聚物的选择
氨基改性低聚物是易清洁粉末涂料成膜物的重要组成部分，主要用于改善涂膜表面的平整度，可改善涂层的消泡功能，可以有效降低涂层表面张力，降低熔融过程中的体系的黏度，对涂层的表面张力具有重要的影响，疏水疏油良好的涂层。
2.3氟碳粉末涂料
氟碳粉末涂料因耐化学品性、耐热性及耐候性能都大大优于其他粉末涂料品种而备受关注。氟碳粉末涂料分为热塑性氟碳粉末涂料和热固性氟碳粉末涂料2类。氟碳粉末涂料的优点是耐化学品性、耐低温性，具有独特的不粘性和低摩擦性。然而，目前市场上的氟碳粉末涂料普遍存在流动性较差、装饰性差等缺点，导致出现针孔、橘皮、波纹等表面缺陷，其表面装饰性和光洁度和常规的粉末涂料相比，有较大的差距。故而氟碳粉末涂料的关键技术依然是氟碳树脂的开发。
3粉尘影响
粉末喷涂的所有回收方式均有粉尘的影响。喷粉设备出口空气不应直接排入空气中，防止增加空气中的固体颗粒物；喷粉室密封，防止颗粒物扩散到车间影响其他岗位职工；回收装置采用喷室内循环的方式，将粉尘限定在喷室内。粉尘的量取决于滤芯的精度和粉末涂料的颗粒粒径分布，在粉末制造过程将超细粉末（10μm以下）分选出来，而在粉末喷涂使用时采取低于5μm精度的滤芯回收，可以杜绝喷涂粉尘的影响。滤芯精度、过滤面积、粉末粒度和回收效率是影响粉尘浓度的4个参数，滤芯精度和回收效率又是相互矛盾的，四者合理匹配才能控制涂装的粉尘危害，使用高精密度的滤芯是重点，喷出粉末被滤芯100%截留才能使粉尘污染降低为零，与增加过滤次数无关。
结束语
综上所述，作为环境友好型涂料的代表，粉末涂料为了适应各种应用领域的市场需求，已经衍生出不同类型的产品。相信在未来的发展中，粉末涂料的研究将向着更可持续发展、更高性能的方向发展，今后还会涌现出其他高性能、多功能的粉末涂料，以满足市场上不同的需求。相关领域的从业人员，还应当密切关注并跟踪国内外企业的专利技术，提高我国粉末涂料的研发水平，提升国际竞争力。
参考文献
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论文作者:史英骥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/8
标签：粉末涂料论文; 粉末论文; 涂层论文; 粉尘论文; 基材论文; 氟碳论文; 表面论文; 《基层建设》2019年第18期论文;