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文檔簡介
1粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書序言第一章2023中國粉末涂料涂裝產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 1.1粉末涂料涂裝產業(yè)宏觀環(huán)境分析 1.2粉末涂料涂裝產業(yè)規(guī)模及業(yè)態(tài) 11.2.1粉末涂料市場企業(yè)結構分析 11.2.2粉末涂料市場現(xiàn)狀分析 31.2.3粉末涂料市場規(guī)模未來趨勢分析 51.2.4中國粉末涂料生產區(qū)域分布分析 61.3粉末涂料各類產品分析 71.3.1粉末涂料主要特點分析 71.3.2粉末涂料細分類別分 81.3.3粉末涂料細分類別市場現(xiàn)狀分析 1.3.4粉末涂料細分類別未來趨勢分析 1.4粉末涂料產業(yè)鏈概覽 1.5粉末涂料應用行業(yè)概述及領域發(fā)展歷程 1.6粉末涂料應用行業(yè)概述及領域發(fā)展歷程 1.6.1金屬粉末涂料介紹及發(fā)展趨勢 1.6.2金屬粉末涂料常見的工藝 1.6.3金屬粉末涂料生產和使用的痛點 第二章中國粉末涂料涂裝產業(yè)鏈發(fā)展分析 2.1粉末涂料原材料發(fā)展分析 2.1.1粉末涂料主要原材料現(xiàn)狀分析 2.1.2粉末涂料原材料市場未來趨勢分析 232.2粉末涂料制造設備發(fā)展分析 2.2.1粉末涂料制造工藝發(fā)展分析 242.2.2粉末涂料產線主流設備現(xiàn)狀分析 2.2.3粉末涂料制造設備市場未來趨勢分析 2.3粉末涂料前處理工藝發(fā)展分析 272.3.1粉末涂料前處理工藝現(xiàn)狀分析 2粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書2.3.2粉末涂料前處理工藝未來趨勢分析 282.4粉末涂料噴涂設備技術發(fā)展分析 2.4.1粉末涂料噴涂設備技術現(xiàn)狀分析 2.4.2粉末涂料噴涂技術未來趨勢分析 2.4.3粉末涂料噴涂設備未來趨勢分析 2.5粉末涂料固化工藝發(fā)展分析 2.5.1粉末涂料固化工藝現(xiàn)狀分析 332.5.2粉末涂料固化工藝未來趨勢分析 2.5.3粉末涂料固化工藝案例 2.6粉末涂裝整裝噴涂線工藝技術發(fā)展趨勢 2.6.1粉末涂料整裝噴涂線工藝技術現(xiàn)狀分析 2.6.2粉末涂料整裝噴涂線工藝未來趨勢分析 第三章中國粉末涂料涂裝產業(yè)新業(yè)態(tài)和新趨勢 403.1原材料價格波動分析 403.1.1粉末涂料主要原材料價格的趨勢分析 403.1.2粉末涂料原料價格波動影響因素分析 433.1.3粉末涂料原材料價格波動對粉末涂料企業(yè)影響分析 443.2粉末制成工藝數(shù)字化智能分析 443.2.1粉末制成工藝數(shù)字化智能目前應用現(xiàn)狀分析 443.2.2粉末制成工藝數(shù)字化智能典型案例分析 443.2.3粉末制成工藝數(shù)字化智能未來趨勢分析 463.3粉末涂料涂裝碳中和貢獻領域分析 463.3.1粉末涂料涂裝碳中和貢獻現(xiàn)狀分析 463.3.2粉末涂料涂裝碳中和貢獻典型案例分析 473.3.3粉末涂料涂裝碳中和貢獻未來趨勢分析 3.4人工智能在涂料制成和涂裝領域的應用 3.4.1人工智能在涂料制成和涂裝領域的應用目前應用現(xiàn)狀分析 3.4.2人工智能在涂料制成和涂裝領域的應用典型案例分析 3.4.3人工智能在涂料制成和涂裝領域的應用未來趨勢的發(fā)展 573.5粉末涂料行業(yè)環(huán)保政策概覽 3.5.1粉末涂料政策法規(guī)概述 3.5.2粉末涂料綠色制造體系概述 593粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書第四章2023年中國粉末涂料涂裝應用行業(yè)發(fā)展分析 654.1粉末涂料應用行業(yè)現(xiàn)狀概覽 4.2粉末涂料在建筑建材行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 4.2.1建筑建材行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 4.2.2建筑建材行業(yè)粉末涂料市場現(xiàn)狀分析 4.2.3建筑建材行業(yè)粉末涂料典型應用案例分析 684.2.4建筑建材行業(yè)粉末涂料市場未來趨勢分析 684.3粉末涂料在農業(yè)、工程機械及汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 4.3.1農業(yè)、工程機械及汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 704.3.2農業(yè)、工程機械及汽車行業(yè)粉末涂料市場現(xiàn)狀分析 4.3.3農業(yè)、工程機械及汽車行業(yè)粉末涂料典型應用案例分析 744.3.4農業(yè)、工程機械及汽車行業(yè)粉末涂料市場未來趨勢分析 744.4粉末涂料在通用工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 4.4.1一般工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 4.4.2一般工業(yè)粉末涂料市場現(xiàn)狀分析 4.4.3一般工業(yè)粉末涂料典型應用案例分析 4.4.4一般工業(yè)粉末涂料市場未來趨勢分析 4.5粉末涂料在大家居行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 774.5.1大家居行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 4.5.2大家居行業(yè)粉末涂料市場現(xiàn)狀分析 784.5.3大家居行業(yè)粉末涂料典型應用案例分析 4.5.4大家居行業(yè)粉末涂料市場未來趨勢分析 4.6粉末涂料在新興細分行業(yè)領域發(fā)展分析 4.6.1動力電池行業(yè) 814.6.2鋼結構行業(yè) 4.6.3儲能行業(yè) 4.6.4通訊行業(yè) 4.6.5彩涂板行業(yè) 4.6.6集裝箱行業(yè) 第五章2021年中國粉末涂料涂裝產業(yè)國家相關政策匯編及行業(yè)標準 5.1粉末涂料行業(yè)政策法規(guī)及涂裝行業(yè)標準 4粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書5.1.2地方政策 5.1.3各行業(yè)涂裝VOCs排放標準匯總 1005.1.4粉末涂料行業(yè)相關標準 5.2粉末涂料綠色制造體系指標 第六章2024-2028年中國粉末涂料涂裝產業(yè)發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn) 6.1發(fā)展機遇 1056.2面臨挑戰(zhàn) 1066.3粉末涂料行業(yè)發(fā)展趨勢 1071粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書第一章2023中國粉末涂料涂裝產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析1.1粉末涂料涂裝產業(yè)宏觀環(huán)境分析從全球區(qū)域發(fā)展來看,2023全球粉末涂料市場規(guī)模以中國地區(qū)的粉末涂料市場發(fā)展最為顯著,這得益于中國地區(qū)制造業(yè),電子產業(yè)和汽車制造業(yè)的強大市場規(guī)模,建筑建材領域持續(xù)保持相對高位,以及新興應用領域如ACE-工程及農用機械,商用車,MDF板式定制家具,電動車,彩鋼板,動力電池及儲能等細分應用領域的粉末涂裝應用拓展。中國粉末涂料工業(yè)發(fā)展自起步至今已有五十余年歷史,改革開放后本土廠商逐步引進先進制造設備及生產技術,同步帶動本地自主研發(fā)進入快速發(fā)展階段。21世紀以后,粉末涂料制造設備和原材料配套已基本達成穩(wěn)定。目前,中國是世界上最大的粉末涂料生產國和消費國,引領世界粉末涂料的發(fā)展和新興市場領域的開拓。后疫情時代中國宏觀經濟恢復較快總體形勢良好,有利于粉末涂料行業(yè)的進一步發(fā)展壯大。中國國家統(tǒng)計局2024公布2023的數(shù)據(jù)顯示,中國全年生產總值超126萬億元人民幣,全年經濟同比增長5.2%,根據(jù)世界銀行統(tǒng)計,中國2023貢獻了全球增長的30%。2024中國經濟持續(xù)穩(wěn)定恢復中,經濟發(fā)展繼續(xù)保持全球領先地位。2024中國GDP預計增速為5.3%左右,中國市場持續(xù)的增長為粉末涂料涂裝行業(yè)的發(fā)展打下堅實的經濟基礎。隨著涂料產業(yè)快速發(fā)展以及綠色環(huán)保理念趨勢的不斷推進,粉末涂料行業(yè)作為大涂料行業(yè)的分支迎來行業(yè)全新的發(fā)展機遇。近年來,國家政府對環(huán)境保護的重視程度不斷加強,各項環(huán)保政策的陸續(xù)出臺對粉末涂料行業(yè)的發(fā)展產生了重大積極影響。其中,禁止使用高VOCs含量的溶劑型涂料,推廣低VOCs含量涂料等要求已成為多行業(yè)及多區(qū)域的標準實施重點。粉末涂料主要是由樹脂及各種助劑混合而成的固體狀粉末,因其成分中幾乎沒有任何有機溶劑、所以具有無污染、零VOCs排放、涂料利用率高、能耗低、工藝簡單等特點,目前已經被市場廣泛認可為“4E型”(4E:高的生產效率HighProductionEfficiency、優(yōu)良的涂膜性能ExcellentFilmPerformance、生態(tài)環(huán)保Eco-Friendly、價格友好Cost-Effective)環(huán)保型綠色涂料??梢哉f粉末涂料正在逐步取代部分溶劑型涂料市場,成為“雙碳”背景下的一大典型綠色工業(yè)涂料品類。中國涂料工業(yè)協(xié)會粉末涂料涂裝分會認為,中國粉末涂料涂裝行業(yè)應當自覺承擔起黨和國家予我們的使命,堅持規(guī)范經營、品質優(yōu)先原則,共同營造行業(yè)健康成長環(huán)境,相信粉末涂料涂裝行業(yè)必將迎來更大的發(fā)展前景。1.2粉末涂料涂裝產業(yè)規(guī)模及業(yè)態(tài)1.2.1粉末涂料市場企業(yè)結構分析目前,中國粉末涂料企業(yè)數(shù)量超過6,000家,超過1000萬產值的規(guī)模以上企業(yè)不足500家,2粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書整體市場集中度較低,市場相對分散。此外,在中國粉末涂料市場,雖然阿克蘇諾貝爾、PPG國外一線品牌占據(jù)市場和技術領先地位,但從整體市場占比來看,國內自主品牌占據(jù)較大的市場份額。從中國粉末涂料Top100企業(yè)銷售額情況來看,Top100市場占有率為49.22%。其中,本土企業(yè)市場占有率為35.25%,中國自主品牌包括福建萬安,肇慶千江,睿智環(huán)保、金高麗,彩粉末,波瑞澤新材料以及武漢炫彩等知名企業(yè)。本土企業(yè)普遍成本控制優(yōu)勢明顯,主推中低端粉末涂料產品,并不斷提高自身產品競爭力和品牌競爭力;外資企業(yè)市場占有率為13.97%分別是阿克蘇諾貝爾、PPG,愛粵(臺資立邦涂料,老虎新材料,佐敦,宣偉,艾仕得,韓國江南載福。外資企業(yè)憑借技術和品牌資源優(yōu)勢,主要覆蓋中高端粉末涂料領域,并致力于粉末新應用場景的開拓。表1-1:TOP30市場企業(yè)分析企業(yè)名稱知名品牌企業(yè)屬性1荷蘭外資2外資3東莞市愛粵金屬粉末有限公司4福建萬安實業(yè)集團有限公司5外資6奧地利外資7肇慶千江高新材料科技股份有限公司廣東8廣東睿智環(huán)保科技股份有限公司廣東9佛山市南海區(qū)金高麗化工有限公司廣東安徽美佳新材料股份有限公司擎天材料科技有限公司擎天廣東桑瑞斯集團桑瑞斯北京漢森邦德科技有限公司漢森邦德浙江華彩新材料有限公司武漢炫彩材料有限公司廊坊艾格瑪新立材料科技有限公司佛山市南海區(qū)獅山斯耐特粉末材料廠斯耐特廣東陜西藍晟新材料研發(fā)有限公司佛山市涂億裝飾材料科技有限公司廣東佛山市順德區(qū)均安鎮(zhèn)永基實業(yè)有限公司永基廣東江門市皇宙實業(yè)有限公司廣東浙江超浪新材料有限公司廊坊市泰銘金屬涂裝材料有限公司泰銘龍途天津瑞遠粉末涂料有限公司3粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書浙江興順新材料科技有限公司江蘇華光新材料科技有限公司佐敦外資佛山市俊美琪新材料有限公司俊美琪廣東佛山市南海嘉多彩粉末涂料有限公司廣東資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析從企業(yè)規(guī)模來看,根據(jù)中國涂料工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,近幾年中國粉末涂料頭部企業(yè)增長緩慢。2023年,中國粉末涂料行業(yè)年銷量額規(guī)模2億以上企業(yè)數(shù)量僅為26家,1億以上38家。超過20億的只有1家,除此以外沒有超過10億規(guī)模的企業(yè)。中國粉末涂料行業(yè)年銷量規(guī)模在1000-4000萬的企業(yè)大約400家,市占率20.50%左右。中國粉末涂料行業(yè)年銷量規(guī)模1000萬以下的企業(yè)數(shù)量大于5500家以上,目前中國粉末涂料行業(yè)企業(yè)規(guī)模普遍較小,但這類中小規(guī)模企業(yè)仍然占據(jù)了30%左右的市場份額。大中小企業(yè)市占率為:Top100市占率49.22%,Top101-500市占率20.50%,501-6000市占率約為30%。圖1-1:2023年粉末涂料市場大中小企業(yè)市占率資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.2.2粉末涂料市場現(xiàn)狀分析①中國粉末涂料市場規(guī)模分析粉末涂料行業(yè)目前面臨著環(huán)保政策限制、原材料價格大幅度波動及原材料價格長時間低迷等一系列不利形勢,整體行業(yè)在壓力下尋找出路,新思路、新舉措、新模式層出不窮,行業(yè)改革力度加大,技術研發(fā)投入加大,自主科技創(chuàng)新能力加高,企業(yè)上市步伐加快。綠色工廠、綠色生產、綠色產品、綠色消費等新理念逐漸成為行業(yè)共識,產業(yè)融合步伐加快。此外,“漆改粉”,“水改粉”行業(yè)應用拓展加速,細分市場穩(wěn)步增長。2023行業(yè)整體銷量雖然增長至215萬噸,同比增長6%左右,但受原材料價格低位即銷售價格走低影響,2023年中國粉末涂料市場規(guī)模在3944粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書億元左右,基本恢復至2021年水平。2018-2023年期間,雖然受疫情及國際經濟大環(huán)境影響,粉末涂料行業(yè)市場規(guī)模整體仍處于持續(xù)增長區(qū)間,年復合增長率為5%左右。圖1-2:2018-2023年中國粉末涂料市場規(guī)模及增長情況資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析②中國粉末涂料銷量分析2018年-2023年,中國粉末涂料銷量盡管新冠疫情及全球經濟蕭條仍然總體呈增長態(tài)勢,2018年-2023年均復合增長率達到7.18%。2023年,因原材料價格下降,粉末涂料平均定價也隨之下調,粉末涂裝綜合性價比較其它工業(yè)涂裝更具競爭力,中國市場整體總銷量以較上年以近5%的增長率增長,市場規(guī)模進而達到215萬噸實現(xiàn)歷史新高。但由于原材料及平均銷售價格下降,市場總產值再次跌下400億水平線,達到約394億左右規(guī)模。5粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖1-3:2018-2023年中國粉末涂料銷量及增長情況資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.2.3粉末涂料市場規(guī)模未來趨勢分析新冠肺炎疫情全球大流行后,外部政治和經濟環(huán)境更趨復雜嚴峻。中國涂料行業(yè)也面臨著產業(yè)發(fā)展的艱巨任務。尤其是2022年粉末涂料整體需求多年來第一次出現(xiàn)不足5%的增長,由于原材料上半年尚處于歷史高位即平均單價較高從而導致產值增長超過5%。2023年隨著中國制造業(yè)復蘇及出口量逐漸回復,粉末涂裝需求量也恢復甚至超過2021年的水平,但由于眾多企業(yè)特別是上游原材料企業(yè)在2020年開始大規(guī)模地擴產能導致2023年期間行業(yè)產能嚴重過剩致使原材料價格一路滑坡,加之TOP100粉末企業(yè)許多企業(yè)由于擴產導致產能過剩,為了搶占市場份額而開始了大幅度降價競賽,價格非常卷,平均降幅達到兩位數(shù)字。整個粉末涂料行業(yè)的環(huán)保壓力不斷加大,行業(yè)面臨著原料價格下跌、產能過剩、能源消耗“雙控雙碳”、地方政府稅收考核等嚴峻考驗。即使在這種情況下,粉末涂料行業(yè)2023年依舊能夠保持銷售額、銷售量雙增長趨勢,表明現(xiàn)有市場需求的增長與中國制造業(yè)相對穩(wěn)定強關聯(lián),粉末涂料行業(yè)未來3-5年的發(fā)展仍舊保持樂觀的增長空間。未來隨著國家節(jié)能環(huán)保標準的提高,綠色產業(yè)政策的持續(xù)推進和實施,“漆改粉”,“水改粉”轉型將直接提高下游行業(yè)需求。此外,粉末涂料涂裝應用技術持續(xù)創(chuàng)新和進步也將開拓更多的全新應用場景,以達成涂料性能參數(shù)的升級或成本控制等新應用方向。2023年,中國粉末涂料市場規(guī)模在394億元左右,用量占全球的市場近45%左右,目前中國已經連續(xù)多年成為全球最大的粉末涂料生產國和消費國。中國的預計未來占全球的市場的比重逐步增加,未來2024-2028年,預計中國粉末涂料市場增速仍以每年7%-10%的增速持續(xù)增長,2026年中國粉末涂料市場規(guī)模將達到500億元。6粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖1-4:2024-2028年中國粉末涂料未來市場規(guī)模預測資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.2.4中國粉末涂料生產區(qū)域分布分析中國粉末涂料發(fā)源地是華東地區(qū)的江蘇省,安徽黃山地區(qū),逐步擴至上海市,后來擴大到浙江和安徽兩省。華東區(qū)域省份眾多,其中不乏多個中國GDP排名前列的省市。華東地區(qū)最先應用粉末涂料的區(qū)域,該區(qū)域重點發(fā)展家電家具、汽車行業(yè),及通用工業(yè),存在大量的粉末涂料應用需求;華南地區(qū)以先進制造業(yè)發(fā)展較為快速,通訊及電子電器行業(yè),建筑建材鋁型材行業(yè)發(fā)展尤為突出;華北地區(qū)粉末涂料是以河北廊坊為中心向京津冀進一步發(fā)展,以建筑建材、鐵質家具,一般工業(yè)為主,電動車自行車產業(yè)發(fā)達,黑白家電類電器應用比較少;東北地區(qū)以農業(yè)機械和工業(yè)機械制造為優(yōu)勢企業(yè);中西部以汽車制造為主要發(fā)展產業(yè),產業(yè)基礎雄厚。華中兩湖地區(qū)工程機械產業(yè)聚集度較高,建筑建材,通用工業(yè)也分布很廣,但普遍規(guī)模較小。同時我們觀察到華南鋁型材制造基地正逐漸北上遷移,隨著VOC排放管控加強,各大中心城市也看到越來越多的粉末涂裝企業(yè)回歸,中心城市及大中型城市將會成為粉末涂裝今后主要的聚集地。2023年,粉末涂料華東區(qū)域銷量占比約45%,是全中國粉末涂裝需求量最大的區(qū)域。華東地區(qū)因用粉企業(yè)數(shù)量持續(xù)增加,粉末涂料本身發(fā)展的應用行業(yè)廣泛,品類齊全,預測華東地區(qū)粉末涂料銷量占比依舊增長,趨勢樂觀。在華東地區(qū)的傳統(tǒng)行業(yè)通用工業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,建筑建材行業(yè)、家具家電行業(yè),特別是新能源電池及儲能更具有發(fā)展優(yōu)勢。華南地區(qū)在中國生產地區(qū)所占比例基本上為23%,占比趨于減少。其中廣東省仍然是中國省份中知名粉末企業(yè)密度最高的省份。未來發(fā)展趨勢還是依舊基于傳統(tǒng)產業(yè)上如建筑建材、定制門窗,通訊及家電家居行業(yè),持續(xù)發(fā)展先進制造產業(yè)增加附加值是核心。華北地區(qū)與其他地區(qū)相比產量占比相對穩(wěn)定,需求量在中國占比為16%,未來主要拓展家具類、交通安全類、汽車行7粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書業(yè)的應用。東北地區(qū)和中西部地區(qū)生產量占比分別為4%和6%,中西部地區(qū)未來發(fā)展以汽車行業(yè),建筑建材為主,未來西部市場隨著沿海經濟帶向內陸延展有較大增長空間;東北地區(qū)雖然幅員遼闊但由于企業(yè)數(shù)量較少,工業(yè)基礎較弱,市場短期內暫無太大增長的可能。華中地區(qū)6%的市場占比,建筑建材,工程機械,商用車,通用工業(yè)粉末涂裝機遇眾多成長潛力較大。圖1-5:2023年中國粉末涂料產量地域占比分布圖資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.3粉末涂料各類產品分析1.3.1粉末涂料主要特點分析粉末涂料是一種新型的無溶劑100%固體粉末涂料,主要原料是樹脂。采用靜電噴涂和流化床浸涂的方法將其涂覆在被涂材料表面,然后經烘烤熔化、平整并固化成膜。粉末涂料的形狀與傳統(tǒng)液態(tài)涂料完全不同。它以細粉末的形式存在,不含任何有機溶劑。避免了有機溶劑對環(huán)境的污染和溶劑本身的浪費。與傳統(tǒng)涂料相比,粉末涂料具有以下明顯優(yōu)勢。一是可實現(xiàn)零污染、粉末涂料是100%固體粉末狀態(tài),在使用過程中不會涉及有機溶劑帶來的環(huán)境污染問題,如:有機溶劑揮發(fā)帶來的空氣污染、有機溶劑廢液處理等問題。并且粉末涂料的邊角料可以回收再利用,涂料的有效利用率高,如果回收設備的效率高,粉末涂料的利用率可高達95-99%。二是成本較低,從企業(yè)制造成本考慮,同樣的產能,粉末涂料企業(yè)的占地面積和生產成本只有傳統(tǒng)溶劑企業(yè)的一半。三是產品性價比高,在目前常用的溶劑涂料、水性涂料、粉末涂料等涂料類型中,粉末涂料價格最低,平均價格低于傳統(tǒng)溶劑涂料。四是多功能性,粉末涂料可以滿足建筑建材、一般工業(yè)、家電家具、汽車、3C產品等各個領域的防腐、裝飾的需求。不僅噴粉利用率高達95-99%,且生產效率高,基本上一道涂裝就能達到溶劑型或水性涂料的幾道甚至十幾道涂裝的厚度,其涂裝不受氣溫溫差和濕8粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書度的影響,自動化程度通常較高。五是高利用性、零浪費,并且粉末涂料的邊角料回收再用,涂料的有效利用率高,如果回收設備的效率高,粉末涂料的利用率可高達95-99%。六是用量節(jié)約,同樣厚度的漆膜,粉末涂料涂裝的面積比傳統(tǒng)溶劑型或水性涂料要多出一倍。雖然粉末涂裝優(yōu)勢明顯,但也存在一些局限性。例如,粉末需要特殊的噴涂設備;在生產和涂裝過程中,改變涂料的顏色和品種比較麻煩;傳統(tǒng)的粉末涂料的烘烤溫度大多在180℃以上。除了UV固化粉末涂料外,大多數(shù)品種不適用于耐熱性較差的塑料、木材和紙張等熱敏基材。圖1-6:粉末涂料優(yōu)勢資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.3.2粉末涂料細分類別分①粉末涂料4種分類方式粉末涂料作為綠色環(huán)保的涂料產品,已得到越來越多行業(yè)的認可。最常用的粉末涂料分類是依據(jù)基料產品的分類,即在加工過程中是否發(fā)生了化學反應來區(qū)分。可分為熱固性粉末涂料和熱塑性粉末涂料。即發(fā)生了化學反應為熱固性粉末涂料。沒有發(fā)生化學反應的即為熱塑性粉末涂料。粉末涂料細分類別也可以從成膜物的性質、外觀、功能特性、使用環(huán)境幾個方面來做分類。常用的熱固性粉末涂料包括純環(huán)氧樹脂型、環(huán)氧-聚酯混合樹脂型、純聚酯型樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等粉末涂料類型,該類涂料因其形成的漆膜外觀和各種機械性能及耐腐蝕性均能滿足汽車涂飾的多種要求。所以在汽車及建筑建材涂裝領域中和通用工業(yè)領域應用極多。而熱塑性粉末涂料包括:聚乙烯型、聚氯乙烯型、聚酰胺型等多種類型。由于熱塑性粉末涂料加工和涂覆方法簡單,熱塑性粉末涂料只需加熱熔化、流平、冷卻或萃取凝固成膜即可,不需要復雜的固化裝置,易于實現(xiàn)較厚的涂層(可達250μm以上具有更好的性能比。9粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖1-7:中國粉末涂料分類方式資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會圖1-8:粉末涂料最普遍細分類別資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會②熱固性粉末涂料細分類別優(yōu)勢及應用領域環(huán)氧粉末涂料:由于具有優(yōu)異的金屬黏合力、防腐蝕性、硬度、柔韌性和沖擊強度,所以是熱固性粉末涂料中首先應用的品種。環(huán)氧粉末涂料的配制是由環(huán)氧樹脂、固化劑、顏料、填料和其他助劑所組成,主要應用于汽車零備件,管道內外壁,家用電器等領域。聚酯粉末涂料:聚酯粉末涂料與其它類型粉末涂料相比,具有獨特性質。表現(xiàn)在耐候性、耐紫外線光性能比環(huán)氧樹脂優(yōu)勢明顯。另外由于聚酯樹脂帶有極性基團,所以上粉率比環(huán)氧樹脂高,烘烤過程中不易泛黃,光澤度高,流平性好,漆膜豐滿等特征,因而具有很好的裝飾性,一般多用于建筑建材鋁型材,戶外休閑家具,定制門窗,需要戶外直接面對太陽光照射的工件表面。丙烯酸酯粉末涂料:丙烯酸樹脂粉末涂料有熱塑性和熱固性兩種。熱固性丙烯酸樹脂粉末涂料最大的優(yōu)點是具有優(yōu)良的耐候性、保色性、耐污染性、防腐性能,金屬基材附著力強、涂膜外觀飽滿,流平優(yōu)異,適用作裝飾性粉末涂料,汽車鋁輪轂是最大的應用市場。新興應用領域為太陽能光伏發(fā)電組件封裝材料,市場潛力巨大。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書改性樹脂粉末涂料:是將幾類樹脂相互結合進行改性,使改性后的粉末涂料可以同時結合幾類樹脂的優(yōu)良性能。例如聚酯型涂料涂膜飽滿、機械性能優(yōu)異,但受限于合成聚酯成本高、易老化性的性能制約,而丙烯酸型涂料具有優(yōu)異的耐光性、戶外老化性能和耐化學品腐蝕性等,但樹脂性脆,涂膜耐沖擊性等機械性能稍差。結合這兩類樹脂的優(yōu)點,制備了粉末涂料用丙烯酸改性聚酯樹脂。正因為上述兩類涂料性能各有所長,將兩類樹脂相互結合得到綜合性能優(yōu)異的改性樹脂粉末涂料。圖1-9:熱固性粉末涂料細分類別優(yōu)勢及應用領域資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析③熱塑性粉末涂料細分類別優(yōu)勢及應用領域聚乙烯粉末涂料:具有優(yōu)良的防腐蝕性、耐化學品性及優(yōu)異的電絕緣性和耐紫外線輻射性。可用于化工池槽、葉輪、泵、管道內壁、儀表外殼、金屬板材、冰箱內網(wǎng)板、汽車零部件等。聚氯乙烯粉末:是工業(yè)化大規(guī)模生產的最便宜的聚合物之一。它具有極好的耐溶劑性,對水和酸的耐蝕性好,耐沖擊,抗鹽霧,可防止食品污染和對靜電噴涂有高的絕緣強度。主要用于涂裝金屬網(wǎng)板、鋼制家具、化工設備等。聚酰胺粉末涂料:又稱尼龍粉末涂料,材料本身容易形成氫鍵,因此,聚酰胺樹脂的熔點通常很高。尼龍具有機械強度高、抗沖擊、硬度高、耐磨、摩擦系數(shù)小、粉塵吸收率低等優(yōu)點??捎糜谟刑厥庖蟮牧慵?。如水泵葉輪、紡織機械零件、柴油機氣動活塞零件、帆船螺旋槳葉輪、汽車車輪、摩托車支架、農業(yè)機械、體育器材和人體接觸的金屬制品等。此外,由于尼龍無毒無味、耐鹽水、霉菌無法侵蝕的同時抑制細菌增長,因此,它非常適合制造浸入海水或與海水接觸的涂料,以及食品工業(yè)、飲用水管、食品包裝等零部件涂料。氟樹脂粉末涂料:含氟聚合物能夠制備粉末涂料的種類很多,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PTFCE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。聚四氟乙烯熔點高,擁有優(yōu)異的耐腐蝕性和優(yōu)良的介電性能,大量應用于石油、化工防腐涂層、電子電器材料、船舶及不粘鍋涂層等。聚三氟氯乙烯價格涂層可在130℃以下長期使用,其耐堿及耐氟化氫腐蝕的能力優(yōu)于不銹鋼設備,現(xiàn)在大量應用于化工、制藥廠的防腐設備。聚偏氟乙烯粉末涂料的最大優(yōu)點是耐候性優(yōu)異,在室外粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書曝曬有高的耐降解性,并且不吸灰塵,很容易保持原有光澤。圖1-10:熱塑性粉末涂料細分方式的優(yōu)勢及應用領域資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.3.3粉末涂料細分類別市場現(xiàn)狀分析①熱固性粉末涂料市場現(xiàn)狀分析2023年隨著中國房地產市場萎縮下游企業(yè)建筑建材等行業(yè)粉末涂料需求量減少,但汽車行業(yè)(電動汽車替代傳統(tǒng)油動力汽車)等新興行業(yè)的新需求增加,使粉末涂料整體的需求量有所增長。2023年中國熱固性粉末涂料銷量約為212萬噸。2018-2023年年均復合增長率達到7.18%。在這5年期間,中國熱固性粉末涂料行業(yè)同樣市場規(guī)模逐漸走高,熱固性粉末涂料市場規(guī)模達390億元左右,年均復合增長率達到5%。圖1-11:2018-2023年中國熱固性的市場規(guī)模及增速情況資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖1-12:2018-2023年中國熱固性粉末涂料銷量及增長情況資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析②熱塑性粉末涂料市場現(xiàn)狀分析2018-2023年,中國熱塑性粉末涂料下游市場需求穩(wěn)定,行業(yè)整體銷量穩(wěn)定,市場規(guī)模每年穩(wěn)定在3-3.5億人民幣左右。2023年原材料下降,定價下調,下游行業(yè)(交通行業(yè)、家電行業(yè))需求量略有下降,致使2023年熱塑性粉末涂料銷售額下降,整體市場規(guī)模較上年減少8%。圖1-13:2018年-2023年中國熱塑性的市場規(guī)模及增長情況資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖1-14:2018-2023年中國熱塑性粉末涂料銷量及增長情況資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.3.4粉末涂料細分類別未來趨勢分析粉末涂料市場空間將日趨擴大,預計未來2024年-2028年中國熱固性粉末涂料市場增速仍以6-10%的增速持續(xù)增長,整體將呈現(xiàn)增長趨勢,預測至2026年,中國熱固性粉末涂料行業(yè)供給量預計為RMB500億元。熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料的應用終端雖有一些交叉重疊(如家具家電領域的應用)但是最終應用終端還是略有不同,在交通安全設施的應用(如柵欄的浸涂家電領域(風扇的金屬網(wǎng))依舊會選用熱塑性粉末涂料。但近些年熱塑性粉末涂料應用領域一直沒有拓展,所以市場空間一直較為平穩(wěn)沒有較大發(fā)展。預測2026年,中國熱塑性粉末涂料行業(yè)市場規(guī)模依舊在3-3.5億元左右。中國粉末涂料還是以熱固性粉末涂料市場占據(jù)主導地位。未來幾年,中國熱固性粉末涂料行業(yè)市場產量和銷量在粉末涂料整體市場占比會呈現(xiàn)增長趨勢。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖1-15:2024-2028年熱固性市場規(guī)模未來趨勢分析資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析在涂裝行業(yè),持續(xù)性的消費升級正在極大拓展環(huán)境友好型涂料的市場需求。增長主要來自兩方面,即原有存量市場對于替代性產品的需求,以及新出現(xiàn)的增量需求。從消費端看,消費者對于涂料的需求,正在逐漸從單純的功能性,向兼具功能性與環(huán)保性、美觀性等附加價值轉變;從政策端看,國家關于“雙碳”目標的實施,正在推動涂裝行業(yè)企業(yè)尋求更加環(huán)境友好型的涂料產品和新工藝,長遠來看,這也將幫助企業(yè)有效控制成本,實現(xiàn)良性可持續(xù)發(fā)展。在以上因素的影響下,環(huán)境友好型的粉末涂料日益受到市場各方的關注,在具體的落地應用中,涂料生產企業(yè)需要真正解決粉末涂料生產的各種挑戰(zhàn),例如實現(xiàn)更優(yōu)的環(huán)保標準、降低固化溫度以拓展應用場景等,從而真正實現(xiàn)對于傳統(tǒng)涂料的替代,為不同領域的客戶提供可落地的解決方案。在市場需求和實際應用挑戰(zhàn)的雙重驅動下,科思創(chuàng)基于在涂料行業(yè)的豐富經驗和科技研發(fā)優(yōu)勢,推出生物基粉末涂料樹脂、超耐候柔韌性粉末涂料樹脂和熱敏基材粉末涂料樹脂三大粉末涂料產品,它們在減少碳排放和空氣污染、更好的耐候性和柔韌性、耐用持久性能等層面,可以為客戶提供更佳的方案選擇。1.4粉末涂料產業(yè)鏈概覽粉末涂料產業(yè)鏈上游為原材料供應企業(yè),包括樹脂、顏料、填料和助劑等。中游為粉末涂料產品制造企業(yè)。下游為粉末涂料的為各應用領域企業(yè)和配套噴涂加工廠,各應用領域包括建筑建材、大家居(家用電器、家具)、3C、汽車、工程及農用機械,油汽水金屬管道,通用工業(yè),工業(yè)設備等行業(yè)。隨著VOCs限制的日趨嚴格,粉末涂料的市場應用領域將越來越寬廣。部分粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書新興行業(yè)的增長也將持續(xù)促進粉末涂料市場發(fā)展。展望未來,粉末涂料企業(yè)上下游產業(yè)鏈呈現(xiàn)一體化趨勢。根據(jù)目前的發(fā)展趨勢,粉末涂料企業(yè)可以通過與上游原材料企業(yè)合作獲得穩(wěn)定的原材料供應。與下游企業(yè)合作可以促進產品應用,實現(xiàn)雙贏。使得上下游產業(yè)一體化趨勢正在逐步加強。產業(yè)鏈向上延展最為成功的企業(yè)包括金高麗,安徽美佳,阿克蘇諾貝爾。在粉末涂料技術引進之初,進口粉末制造設備的引進,不僅滿足了行業(yè)需求,也同步促進了中國國產粉末制造設備的跨越式發(fā)展,目前在粉末涂料制造設備上,中國不僅已實現(xiàn)國產化并返銷歐美市場。2000年以后粉末廠家進口粉末涂料制造設備的案例大幅減少。與此同時,中國產粉末涂料制造設備開始銷往世界各國,包括發(fā)達國家。特別是近年來,由于中國綠色政策被大力提倡,粉末涂料設備的發(fā)展速度進一步加速,遠超全國涂料設備行業(yè)的平均發(fā)展速度。山東煙臺是中國粉末涂料生產設備的核心產區(qū),TOP10中的東輝,凌宇,萬亨,遠楓,東源,圣士達,杰程,歐冠,海洋靜電,有9家來自圖1-16:中國粉末涂料產業(yè)鏈資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.5粉末涂料應用行業(yè)概述及領域發(fā)展歷程20世紀70年代初,粉末涂料初步應用于汽車領域。20世紀80年代隨著家電行業(yè)逐步發(fā)展起來,家電行業(yè)(尤其在電冰箱行業(yè)中)一度成為中國最重要的粉末涂料應用領域,占據(jù)中國80%以上粉末涂料市場份額。目前,隨著粉末涂料技術的進步和應用領域的拓展,更多行業(yè)例如建筑建材領域和一般工業(yè)領等域的應用占比也出現(xiàn)了顯著提升。數(shù)據(jù)顯示,2023年,中國粉末涂料最大的應用市場為建筑建材領域,占粉末涂料總產量的23%;其次是大家居(家具家電)行業(yè),占粉末涂料總產量的22%;緊隨其后的是一般工業(yè)領粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書域,占比為19%。汽車、3C等其他行業(yè)領域總產量占比為17%,防腐環(huán)氧管道5%,工程及農用機械,商用車4%,儲能及動力電池3%,并且增速較快,MDF板式家具2%,其它5%。目前,中國粉末涂料已從同質化走向了差異化,不同應用領域對粉末涂料的技術要求差異較大,因此粉末涂料企業(yè)都在追求針對不同應用領域,調整產品結構,增強細分領域內的產品競爭優(yōu)勢。圖1-17:2023年中國粉末涂料應用領域分布資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會,M2研究&分析1.6粉末涂料應用行業(yè)概述及領域發(fā)展歷程1.6.1金屬粉末涂料介紹及發(fā)展趨勢金屬粉末涂料是由金屬顏料、樹脂和添加劑組成的高性能表面涂層材料,可提供多種不同的外觀效果,如金屬質感、啞光、亮光、紋理等,使得涂層能夠滿足不同產品和設計的需求,賦予金屬制品獨特的視覺效果和裝飾性,同時也具有環(huán)保性,耐腐蝕、耐磨損、耐高溫和耐候性等優(yōu)良性能。金屬粉末涂料廣泛應用于建筑建材,汽車零配件、家居家電,工農業(yè)機械等領域,已成為最有潛力發(fā)展的工業(yè)品類。盡管這個行業(yè)擁有如此廣闊的前景,但在生產和工藝等方面還有較大的優(yōu)化空間,安全穩(wěn)定的生產工藝是使行業(yè)不斷發(fā)展的基礎。1.6.2金屬粉末涂料常見的工藝干混工藝:此工藝將底粉和金屬粉按配比進行簡單的均化混合。由于金屬粉只是松散的混合在底粉中,使得底粉和金屬粉完全分離。而金屬顏料的導電性能更好,干混后的涂料在噴涂過程中會出現(xiàn)配方不穩(wěn)定,噴涂工件缺陷多,回收粉無法再噴涂等問題。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書金屬粉末邦定工藝:邦定(Bonding)在英文中表示粘結,其名由英譯而來。金屬粉末邦定工藝就是將金屬顏料和樹脂粉末涂料粘結起來。生產過程是通過摩擦生熱,使基料混合物溫度升高到玻璃化溫度Tg,根據(jù)不同的金屬顏料選擇其加料順序,直到樹脂和顏料完全黏結。1.6.3金屬粉末涂料生產和使用的痛點在金屬粉末涂料的生產和使用過程中,經常會面臨以下挑戰(zhàn)。底粉和金屬顏料的分離,這會導致回收粉二次噴涂和新粉色差較大,回收粉無法有效使用;在邦定工藝中,精準找到玻璃化溫度Tg是整個工藝的核心。由于底粉受配方,批次和儲存條件等各種因素影響,即使是同批次物料,也可能受外部環(huán)境的影響出現(xiàn)不同的Tg。在此情況下,如果單純依靠溫度測量確定Tg就會出現(xiàn)較大的偏差,導致邦定效果不理想;物料能否實現(xiàn)完全邦定的關鍵因素,除了以上提到尋找到正確的Tg點之外,精準控制物料溫度,確?;炝襄亙任锪细鱾€溫度點都一致也是重要因素。由于物料溫度的不一致性會導致部分未達到邦定溫度的底粉無法有效實現(xiàn)邦定;金屬顏料添加比例受限,由于不完全的邦定工藝,無法使更多的金屬顏料和底粉進行有效粘結。如果添加比例高,會造成使用時噴涂困難,回收粉無法使用,噴涂工件發(fā)花或陰陽面等情況;在邦定過程中,出現(xiàn)物料粘壁或粘結槳葉等問題,造成原料浪費,也增加了很多設備清理的時間和工作量;爆炸風險性大,設備防爆要求高。針對這些痛點,企業(yè)可以通過技術創(chuàng)新、工藝優(yōu)化、設備升級等方式來解決問題,并確保金屬粉末涂料的生產過程穩(wěn)定、高效和質量可控。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書第二章中國粉末涂料涂裝產業(yè)鏈發(fā)展分析2.1粉末涂料原材料發(fā)展分析粉末涂料是將合成樹脂、顏填料、固化劑及其他助劑等固體物料按照一定比例和配方生產的。原材料的選擇將對粉末涂料的質量及性能產生影響,合成樹脂的結構和性能是決定粉末涂料質量最主要的因素;顏料和填料作為粉末涂料的重要組成部分,在滿足粉末涂料涂膜基本性能的基礎上,還能起到改變涂膜的平整度、光澤度等性能作用。近年來,環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂和各類助劑生產技術的快速發(fā)展,為粉末涂料配方改良、創(chuàng)新和發(fā)展提供強有力的支撐。2.1.1粉末涂料主要原材料現(xiàn)狀分析粉末涂料一般是由樹脂、顏料、填料、固化劑及其他助劑等固體物料按照一定比例和配方組合而成的。由于粉末涂料配方不同,原材料的用量也千差萬別,在透明粉末涂料中樹脂是用量最大的原材料,在所有原料中占比可以高達90%;顏料在黑色粉末涂料中用量約為1%,而在純白色粉末涂料中用量可達30%;填料在砂紋或皺紋粉末涂料中用量可高達35%,但在透明粉末涂料中不適用;固化劑在環(huán)氧—聚酯粉末涂料中用量最大,環(huán)氧作為助劑使用約為30%,TGIC一般5-10%,HAA大約4-8%。在熱塑性粉末涂料中不適用;助劑如流平劑,透氣劑等使用量較小,一般為0.1%-3%。中國的粉末涂料用樹脂主要有三種:聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂以及丙烯酸樹脂。其中聚酯樹脂材料成本相對較低,經過樹脂改性或配方調整可以使聚酯粉末涂料的防腐性能可以與環(huán)氧粉末涂料等媲美,因此近些年粉末涂料使用聚酯樹脂高于其他樹脂。中國市場聚酯樹脂為主基材的粉末涂料產品占比近70%以上。聚酯樹脂在中國工業(yè)化生產起步于20世紀80年代,在此之前聚酯樹脂主要從比利時的UCB和荷蘭的DSM進口。1985年杭州化工聯(lián)合中國銀行杭州國際信托咨詢公司成立杭州中法化學有限公司合資公司(現(xiàn)浙江新中法),從法國引進聚酯生產技術和先進的設備,并于1987年開始生產STRATYL聚酯樹脂結束了中國粉末涂料用聚酯樹脂全部進口的歷史。隨后粉末涂料用聚酯樹脂行業(yè)開始高速發(fā)展,2023年中國聚酯十強企業(yè)聚酯銷售額為86.47億(包括出口其中安徽神劍,浙江光華產量已排名世界前兩位。需要特別提及的是目前TOP5企業(yè)安徽神劍,浙江光華,擎天新材料,煙臺楓林,黃山正杰5家企業(yè)的產能已經能夠完全覆蓋中國市場的聚酯樹脂需求,約80萬噸。2018-2023年中國聚酯樹脂產量及增長率見圖2-1。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖2-1:2018-2023年中國聚酯樹脂銷量及增長率資料來源:中國樹脂協(xié)會、M2研究&分析表2-1:2023年聚酯樹脂銷量TOP10企業(yè)排名企業(yè)1安徽神劍新材料股份有限公司2浙江光華科技股份有限公司3擎天材料科技有限公司4煙臺楓林新材料有限公司5黃山正杰新材料有限公司6新中法高分子材料股份有限公司7浙江傳化天松新材料有限公司8安徽永昌新材料有限公司9安徽美佳新材料股份有限公司資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會2022年中國環(huán)氧樹脂年產能323.5萬噸,產量為208萬噸,同比增長7.2%,擬建和在建項目29個,總產能362.3萬噸,相當于2022年總產能的1.2倍,未來幾年有嚴重過剩風險。(數(shù)據(jù)來源:中國石化聯(lián)合會環(huán)氧樹脂及應用專業(yè)委員會接近全球環(huán)氧樹脂年產量的一半,但國內高端環(huán)氧樹脂質量和穩(wěn)定性與發(fā)達國家相比仍有一定差距,高端環(huán)氧樹脂進口量需求較大。2023年中國TOP10粉末涂料用環(huán)氧樹脂企業(yè)年銷售額35.08億,2023年環(huán)氧樹脂年產能超過5萬噸的企業(yè)共有6家。安徽美佳是全球最大的粉末用環(huán)氧樹脂生產企業(yè),二步法固體環(huán)氧樹脂產能達到15萬噸。隨著工程及農用機械,民用輕鋼結構,商用車,集裝箱等新興粉末涂粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書裝應用領域的拓展,環(huán)氧樹脂的需求量將會大幅度提升。圖2-2:2018-2023年中國環(huán)氧樹脂產量及增長率資料來源:中國化工信息、M2研究&分析表2-2:2023年中國TOP10粉末環(huán)氧樹脂企業(yè)排名企業(yè)1安徽美佳新材料股份有限公司23安徽恒泰新材料科技股份有限公司4安徽恒遠科技有限公司5安徽善孚新材料科技股份有限公司6南亞7黃山錦峰實業(yè)有限公司8長春化工9中石化巴陵石化環(huán)氧樹脂事業(yè)部黃山天馬新材料科技有限公司資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會2顏料和填料在粉末涂料的構成中,除透明粉末涂料外都需要添加顏料以起到著色后的裝飾作用和一定程度的防銹作用等。粉末涂料的顏料可分為無機顏料和有機顏料兩類,常用的無機顏料有鈦白粉、氧化鐵等。填料陜西富化,深州嘉信是化學鋇,貴州貴祥是物理鋇主要生產商。2018-2023年中國鈦白粉和氧化鐵產量及增長率見圖2-3。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書中國鈦白粉行業(yè)起步于1956年誕生的上海華恒化工廠。雖比起步比發(fā)達國家晚了整整40年,但經過不懈地發(fā)展,中國鈦白粉行業(yè)到2020年已擁有42家全流程生產企業(yè),年綜合產量超過350萬噸。鈦白粉的最主要應用下游為涂料行業(yè),2020年用于涂料行業(yè)的鈦白粉占總量的61%。由于鈦白粉化學性質穩(wěn)定,無毒無害,受到工業(yè)市場的青睞。用鈦白粉制造的粉末涂料,擁有著色力強,用量省,品種多,對介質的穩(wěn)定性可起到保護作用,并能增強漆膜的機械強度和附著力,防止裂紋,防止紫外線和水分透過,延長漆膜壽命等優(yōu)點,在粉末涂料市場需求量很大。2023年中國主要鈦白粉生產企業(yè)見表2-3。圖2-3:2018-2023年中國鈦白粉和氧化鐵產量及增長率資料來源:全國無機顏料信息總站,國家統(tǒng)計局、M2研究&分析表2-3:2023年中國主要鈦白粉生產企業(yè)序號企業(yè)1龍佰集團24攀鋼釩鈦3金浦鈦業(yè)567魯北化工資料來源:百川盈孚、M2研究&分析填料在粉末涂料中的作用是提升粉末涂料性能,增加涂膜硬度和剛性,與其他原材料相比填料價格較低,因此還可以起到降低粉末涂料成本的作用。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書③固化劑和助劑粉末涂料的原材料中固化劑和助劑雖然用量小,但對涂料性能影響巨大,是不可或缺的重要組成部分,俗稱涂料的味精。常用的粉末涂料固化劑和助劑有:流平劑;除氣劑;紋理劑;固化劑、消光固化劑;消光劑;催化劑或固化促進劑;電荷控制劑;穩(wěn)定劑;性能改性劑等。目前中國TGIC、HAA、消光固化劑、消光劑等傳統(tǒng)固化劑和助劑產業(yè)十分成熟,在市場上頗具競爭力,可以滿足當前粉末涂料生產要求。其中在鋁型材料等行業(yè),普遍認可TGIC固化劑生產的聚酯粉末涂料,因此TGIC固化劑作為聚酯粉末涂料的主要固化劑在使用。TGIC全稱異氰尿酸三縮水甘油酯,是一種雜環(huán)多環(huán)氧化合物,具有優(yōu)良的耐熱性、耐候性、耐光性、耐腐蝕性、耐化學藥品性和機械性能。今年來有較多企業(yè)陸續(xù)投資該領域,2023年中國TGIC主要生產企業(yè)見表2-4,2023年中國HAA主要生產企業(yè)見及表2-5。2024年2月1日起,在中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會的努力下含TGIC的粉末涂料(密閉生產裝置除外)再次進入發(fā)改委《產業(yè)結構調整指導目錄(2024年本)》。表2-4:2023年中國TGIC主要生產企業(yè)排名企業(yè)1黃山華惠科技有限公司2鞍山潤德精細化工有限公司3黃山錦峰實業(yè)有限公司資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會表2-5:2023年中國HAA主要生產企業(yè)排名企業(yè)1六安捷通達新材料有限公司2黃山正杰新材料有限公司3寧波南?;瘜W有限公司資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會表2-6:2023年中國粉末涂料助劑主要生產企業(yè)排名企業(yè)1寧波南海化學有限公司2六安捷通達新材料有限公司3東莞市索是新材料有限公司4寧波維楷化學有限公司5黃山華惠科技有限公司資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書2.1.2粉末涂料原材料市場未來趨勢分析雖然中國近些年在粉末涂料行業(yè)發(fā)展迅速,但在高端粉末涂料以及配方創(chuàng)新方面與歐美國家依舊存在一定差距,粉末涂料行業(yè)的技術進步主要受限于高端原料成本過高。想要打破聚酯粉末涂料一枝獨秀局面,發(fā)展聚氨酯、丙烯酸和氟碳,硅改性樹脂粉末涂料等高端粉末涂料必須以原材料的技術創(chuàng)新為依托。因此提高對粉末涂料原材料的研究與開發(fā)必將成為重要任務之一。①新型樹脂及樹脂改性研發(fā):在粉末涂料配方中,決定粉末涂料與性能最重要的因素是成膜物質樹脂和固化劑,其中對樹脂的研究和開發(fā)是比對固化劑的研究和開發(fā)更高效的途徑。對粉末涂料樹脂品種的改進和研發(fā),是新型粉末涂料研發(fā)的重要基礎,是粉末涂料多樣化的重要途徑。近些年,研發(fā)出了許多新型粉末涂料用樹脂,如近幾年研發(fā)的紫外光粉末涂料用樹脂系列、儲存穩(wěn)定性好的干混合消光聚酯粉末涂料用聚酯樹脂、耐候性聚酯粉末涂料用聚酯樹脂、消光用高羥值聚氨酯粉末涂料用聚酯樹脂等,使得粉末涂料種類與日俱增。但現(xiàn)有樹脂產品性能還不能完全滿足需要,還有可以改進的空間,需要進一步改進和提高來滿足高端粉末涂料的需要。②新型固化劑研發(fā):粉末涂料用新型固化劑的開發(fā)一直是粉末涂料行業(yè)重視的內容,但是新型固化劑的研究舉步維艱,目前中國粉末涂料純聚酯產品用固化劑還是以TGIC固化劑為主。研發(fā)出來的新型固化劑與傳統(tǒng)的固化劑相比價格很高,而且還存在一定問題有待解決。如羥烷基酰胺(HAA)的固化溫度低、貯存穩(wěn)定性好,且沒有毒性,但是不適用于厚涂、厚涂涂膜容易出現(xiàn)豬毛孔的缺點,并且HAA價格較高,因此在中國工業(yè)市場的推廣受阻。經過多年的研發(fā),現(xiàn)在已經開發(fā)出無封閉劑的聚氨酯粉末涂料固化劑脲二酮,可以避免在烘烤固化過程中釋放封閉劑污染環(huán)境的問題,對今后無污染聚氨酯粉末涂料的推廣應用創(chuàng)造了美好的前景。雖然新型粉末涂料用新型固化劑在中國推廣應用還存在許多問題有待解決,但新型固化劑的開發(fā)和推廣應用依舊是今后粉末涂料未來發(fā)展趨勢之一。③生物基粉末涂料樹脂:近年來,全球粉末涂料市場有一個明顯的趨勢,即選用更低碳且危害更小的原材料制作產品,以實現(xiàn)更可持續(xù)性發(fā)展,這種趨勢也使市場產生了對不含TMA的50/50混合型樹脂的需求??扑紕?chuàng)開發(fā)的50/50混合型樹脂URALAC?CQP500,含有高達32%可追溯生物基含量,其可單獨使用,也可作為高酸樹脂與HAA樹脂搭配,應用于高耐化學性和干混配方,突破性的從技術上實現(xiàn)了對TMA的替代,這不僅踐行了中國“雙碳”目標的要求,還滿足了降低碳足跡的市場需求。2.2粉末涂料制造設備發(fā)展分析粉末涂料制造設備是保障粉末涂料質量的關鍵,粉末涂料的多樣化發(fā)展,除了樹脂等原材料的不斷更新外,粉末涂料的制粉工藝以及涂裝工藝的創(chuàng)新對促進粉末涂料技術發(fā)展也十分重要。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書2.2.1粉末涂料制造工藝發(fā)展分析由于粉末涂料的性質特殊,粉末涂料的制造方法與傳統(tǒng)的溶劑型涂料和水性涂料完全不同,制造設備也與傳統(tǒng)的溶劑型涂料和水性涂料制造設備不同,使用的是粉末涂料制造專用設備。粉末涂料的制造方法種類繁多,根據(jù)制造過程中是否使用試劑,粉末涂料的制造可以被分為兩大類:干法和濕法。粉末涂料制造主要工藝流程見圖2-4。圖2-4:粉末涂料制造工藝流程圖過篩原料預混合粉碎成品干混合法過篩原料預混合粉碎成品干混合法干法熔融擠出混合法熔融擠出混合原料預混合分級過篩成品冷卻破碎細粉碎超臨界流體混合法超臨界流體混合原料預混合噴霧造粒成品蒸發(fā)/抽真空除溶劑粉碎蒸發(fā)法細粉碎過篩成品配溶劑型涂料冷卻濕法噴霧干燥法配溶劑型涂料研磨調色噴霧干燥成品溶液中造粒沉淀法配溶劑型涂料研磨調色成品過濾干燥溶解在樹脂溶劑中熔融擠出混合冷卻粉碎細粉碎原料預混合成品分散法原料溶解研磨研磨分散成品過濾粉末涂料主流制造工藝干法熔融擠出混合法熔融擠出混合原料預混合分級過篩成品冷卻破碎細粉碎超臨界流體混合法超臨界流體混合原料預混合噴霧造粒成品蒸發(fā)/抽真空除溶劑粉碎蒸發(fā)法細粉碎過篩成品配溶劑型涂料冷卻濕法噴霧干燥法配溶劑型涂料研磨調色噴霧干燥成品溶液中造粒沉淀法配溶劑型涂料研磨調色成品過濾干燥溶解在樹脂溶劑中熔融擠出混合冷卻粉碎細粉碎原料預混合成品分散法原料溶解研磨研磨分散成品過濾粉末涂料主流制造工藝水中噴霧造粒資料來源:M2研究&分析2.2.2粉末涂料產線主流設備現(xiàn)狀分析在上述制粉工藝中,干法制粉工藝作為主要制粉工藝使用廣泛,其中熔融擠出混合法是目前粉末涂料生產的主流方法,超臨界流體混合法是具有發(fā)展?jié)摿Φ男路椒?,正逐漸在工業(yè)生產中推廣應用,而干混合法作為粉末涂料研究初期的制造方法,目前已經鮮少使用,僅在制造熔點高的熱塑性粉末涂料時偶爾使用。濕法制粉工藝,主要用于特殊粉末涂料制造,而特殊粉末涂料成本高,產量小,下游應用推廣受限,因此在目前粉末涂料生產中使用占比較少。由于熱固性粉末涂料使用量大,因此以熱固性粉末涂料產線主流設備作為重點介紹對象,同時基于實際應用,在此主要介紹熔融擠出混合法有關設備。熱固性粉末涂料熔融擠出混合法工藝流程見圖2-5。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書圖2-5:熱固性粉末涂料生產工藝流程資料來源:M2研究&分析其中制造設備有原材料預混合設備、擠塑機-熔融擠出混合設備、壓片冷卻和破碎設備、細粉碎磨粉機和分級過篩設備等設備。熱固性粉末涂料熔融擠出混合法工藝主流設備見表2-7。2023年中國主要粉末涂料制造設備生產企業(yè)見表2-8。表2-7:熱固性粉末涂料熔融擠出混合法工藝主流設備混合設備熔融擠出設備壓片冷卻磨粉設備分級過篩設備輥筒式混合機單螺桿往復式擠出機風冷式壓片機空氣分級磨旋風分離器三維旋轉水冷混合機雙螺桿擠出機水冷式鋼帶壓片機球磨機袋式過濾器行星螺桿擠出機水冷式輥筒壓片機氣流粉碎機桶式混合機——分段式錘式粉脈沖振蕩器攪拌型混合機——超微粉碎機高速攪拌型混合機———超聲波篩————資料來源:M2研究&分析粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書表2-8:2023年中國主要粉末涂料制造設備生產企業(yè)排名企業(yè)1煙臺東輝粉末設備有限公司2煙臺凌宇機械有限公司3煙臺萬亨智能設備有限公司4煙臺遠楓機電設備有限公司5煙臺東源粉末設備有限公司6無錫維而特智能機械有限公司78煙臺歐冠粉末設備有限公司9海陽市靜電設備有限公司煙臺杰程粉末設備有限公司資料來源:中涂協(xié)粉末涂料涂裝分會2.2.3粉末涂料制造設備市場未來趨勢分析目前粉末涂料制造設備改進研究中的重點設備為:熔融擠出混合設備中的往復式單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機,以及磨粉設備中的空氣分級磨。對往復式單螺桿擠出機的改進主要有三個方面。一是,提高螺桿的轉速以提高粉末涂料的生產量;二是,增加物料接觸面積以提高混料效果,將螺筒的三排銷釘改為四排,螺桿的三排螺紋改為四排螺紋;三是,增加設備長徑比以增加混料時間。對雙螺桿擠出機的改進方法主要有:提高螺桿的轉速,增加螺桿的長徑比,提高螺桿的加工精度,縮小螺塊之間、螺塊和螺筒的間隙等方法。通過以上改進,可以提升物料的混料效果,提高生產效率。但要達到改進和技術進步的目的,不僅僅需要對設備參數(shù)進行改進,還需要設備零件的材質、驅動系統(tǒng)、溫控及冷卻系統(tǒng)、配件等多方面相互配套,共同升級。對空氣分級研磨的改進,主要為改進轉盤的線速度,以滿足薄涂型細顆粒粉末涂料的制造需求,提高細粉末收率。粉末涂料制造設備未來發(fā)展除了受設備改進升級的影響,還會受到粉末涂料制造工藝影響。近年來,超臨界流體制造法廣受關注,該方法是在二氧化碳超臨界流體狀態(tài)制造粉末涂料的方法,被認為是粉末涂料制造工藝上的一場劃時代革新,將為21世紀粉末涂料的推廣應用起到推動作用,然而受到設備以及技術的限制,至今還未在工業(yè)中實現(xiàn)大批量應用。金屬粉末涂料已經成為非常重要的裝飾性粉末涂料品種,隨著漆改粉項目的不斷落實,尤其高含量的金屬粉末涂料在電動車等各類行業(yè)當中已經取代95%的取代了傳統(tǒng)溶劑型油漆,我們的金屬粉邦定粉末經過時間的積累和多行業(yè)客戶的驗證,在使用中各項性能完全能夠媲美傳統(tǒng)溶劑型油漆行業(yè)。高質量金屬粉末涂料邦定機的設計特點和優(yōu)勢:機械設計;槳葉和鍋體分區(qū)冷卻;Tg點自動在線尋找,可靠獨立,不受原料和外部影響;通過兩個溫度傳感器對物料溫度進行實時在線監(jiān)測;易操作,易維護;優(yōu)化工藝控制;設備的防爆設計和安全設計;易清理。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書邦定的目的是使金屬顏料與粉末涂料顆粒之間發(fā)生有效的粘合,從而達到一個穩(wěn)定的效果。目前行業(yè)內一般通過摩擦加熱或夾套加熱的手段,使粉末涂料與金屬顆粒的混合物升溫達到粉末的軟化點附近,然后粉末顆粒變粘,但是該方法是全變黏過程,會導致顆粒與顆粒之間的誤綁定。而東輝全新開創(chuàng)的微波邦定技術主要利用的是粉末涂料顆粒與金屬顏料顏料接觸面的界面極化,利用界面極化對微波的強吸收性,對金屬顏料與粉末顆粒的接觸面積實現(xiàn)選擇性加熱。微波邦定技術雖然還是起步階段,但值得我們持續(xù)關注。2.3粉末涂料前處理工藝發(fā)展分析粉末涂料涂裝工藝是決定涂膜質量的關鍵因素,高品質的粉末涂料需要與高質量的涂裝工藝相配合。高質高效的化學前處理工藝,是獲得高附著力的基石。2.3.1粉末涂料前處理工藝現(xiàn)狀分析粉末涂料前處理是指在粉末涂料噴涂前對基材進行表面處理,目的是除去基材表面的油污增加基材表面糙度、或形成保護薄膜,為涂層提供一個潔凈、合適的噴涂面,以提高粉末涂料在基材上的附著力,提高防腐性能,進而提高基材上涂膜的耐久性,延長其使用壽命。粉末涂料前處理工藝可以是單一的化學或物理處理方式,也可以兩者兼有,常見的粉末涂料前處理工藝包括噴砂、脫脂、除銹和磷化或鋁件氧化處理。涂料前處理早期是由手工進行處理,利用鋼刷、打磨機等簡單工具進行除銹,使用自來水人工清洗除油污,雖然能滿足部分前處理要求,但手工前處理繁雜且質量良莠不齊。機械設備逐漸代替手工操作進行前處理,利用噴丸技術處理基材表面的油污、祛除氧化層以及增加基材表面糙粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書度,與手工處理工藝相比,噴丸處理工藝效果更加好且質量更加穩(wěn)定。隨著技術發(fā)展,化學前處理工藝開始嶄露頭角,工業(yè)化引用化學前處理可追溯到第一次世界大戰(zhàn),并在表面處理行業(yè)中逐漸成為當下應用最廣泛的涂裝前處理工藝?;瘜W前處理工藝通常使用脫脂劑清除基材表面油污,使用除銹劑清除基材表面氧化層和銹蝕,再通過磷化在基材表面形成磷化膜,化學前處理工藝比機械前處理工藝效率更高,更科學可靠。為了提高噴涂前處理工藝效率,工藝流程也在不斷地改進。噴涂前處理的傳統(tǒng)方式為槽浸式,既按流程逐槽浸漬,后出現(xiàn)除油、除銹二合一工藝以及除油、除銹、鈍化三合一工藝。目前多采用噴淋式前處理工藝,其特點為可實現(xiàn)自動化以提高處理效率,除油脫脂效果更好,保護膜均勻,處理效果更佳。針對不同行業(yè)、不同基材、不同涂層以及不同性能需求,粉末涂料前處理工藝的選擇也不盡相同,不同材料及用途前處理工藝見表2-9。目前市場上前處理工藝做的較好的前五表2-9:不同材料粉末涂料前處理工藝鋼鋅及其他合金鋁木材汽車一般涂裝防銹一般型反應型一般型××××××√√××××√×√√√√√√√除銹√√√××××√√√√√√×××××××√表面調整√√√√√×√磷化/氧化√√√××√×√√√√√√×去離子水洗√√×××√×后處理××××√××√√√√√√×資料來源:M2研究&分析2.3.2粉末涂料前處理工藝未來趨勢分析隨著環(huán)保政策日趨嚴格,節(jié)能減排不斷推進,未來環(huán)保型前處理工藝將逐步取代傳統(tǒng)的前處理工藝。傳統(tǒng)前處理工藝含有鉻酸(鹽)以及磷酸鹽,對環(huán)境不友好,廢液即使經過處理,依舊難以符合排放標準,因此未來粉末涂料前處理工藝將采用無鉻的硅烷處理液或納米陶瓷處理技術。硅烷處理液作為替代磷化液的環(huán)保型處理試劑,在防腐涂層金屬前處理中的作用逐漸受到認可。硅烷處理液的主要成分是硅烷,硅烷水解后迅速吸附到金屬表面,形成穩(wěn)固的膜層,但硅烷處理會使基材產生一系列色度變化。納米陶瓷化液通過游離的氫氟酸可以維持試劑穩(wěn)定,但涂膜粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書附著力以及耐腐蝕性也受到影響。因此將硅烷處理和納米陶瓷處理技術相結合形成的復合涂膜,具有與磷化處理接近的性能,同時污染較少,作為環(huán)保型前處理工藝,將逐漸在市場中推廣應用。隨著碳中和、碳達峰國策的推進,粉末涂料發(fā)展將朝著低溫固化,原材料制造過程低碳化發(fā)展。凱密特爾在粉末配套領域開發(fā)了兩項新技術。第一、防安途技術(VIANT)——更智能的防腐蝕保護,它是一種在鋼鐵表面的無電流底漆應用技術,能夠將前處理轉化膜和底漆融合在一個涂層中。這種新技術操作簡便,可對邊緣和內表面提供可靠的防腐蝕保護。涂裝工藝步驟不需要通電、特殊設備或恒定的涂裝溫度。不僅如此,防安途還可縮短工藝流程、節(jié)約資源并降低運行成本。第二、Gardobond?X2020,一款為滿足大型結構件等有脫脂和轉化膜二合一需求的產品而開發(fā)的清洗二合一技術。該工藝可多金屬共線,排布更為簡單。無磷、無鎳,廢水處理簡單。常溫工藝,更加節(jié)約能源。介于鐵系磷化于鋅系磷化的性能可滿足大多數(shù)市場需求。漢高下一代金屬前處理轉化膜致力于可持續(xù)性和質量提升,應用于儲能電池包-儲能柜、光伏邊框、建筑型材,BONDERITEM-NT系列:不含磷的轉換涂層;提供出色的漆膜附著力和耐腐蝕性能;可替代鋅系、鐵系磷化;不含有毒或受管制的重金屬;能源消耗更低,室溫下即可成膜;垢渣比鋅系磷化少90%;有效節(jié)約水用量;廢水排放減少約40%。T-Series是帝業(yè)化學第三代涂裝前處理在線監(jiān)控系統(tǒng)。這是24小時全天實時在線監(jiān)測工具,是實現(xiàn)涂裝前處理工藝的參數(shù)自動在線分析,與藥劑補加系統(tǒng)的自動化、無人化、智能化、數(shù)據(jù)化涂裝前處理管控系統(tǒng),有效提高產品良率,降低綜合運營成本,提升涂裝前處理管理水平??蓪崿F(xiàn)所有參數(shù)的在線分析,監(jiān)測結果誤差±3%以內,安全可靠。同時帝業(yè)提供遠程服務,將各類數(shù)據(jù)通過云端服務器傳送手機、電腦、TV等終端,并在參數(shù)異常時及時通過終端實時預警,杜絕批量質量事故。并可與工廠既有MES、ERP系統(tǒng)進行連接,構建涂裝前處理可視化、實時化、遠程化的車間生產管理程序。2.4粉末涂料噴涂設備技術發(fā)展分析經過前處理后的基材就可以進行粉末涂裝了,涂料噴涂設備與技術是決定涂膜性能關鍵,不當?shù)膰娡吭O備將直接影響涂膜性能,導致噴涂不均、影響涂膜光澤度和色澤。2.4.1粉末涂料噴涂設備技術現(xiàn)狀分析粉末涂料物理狀態(tài)與傳統(tǒng)液態(tài)涂料不同,在噴涂工藝上也與液態(tài)涂料大相徑庭。粉末涂料涂裝方法隨產品性質、樹脂類型或制造工藝不同也各不相同,目前主流的涂裝方法是靜電粉末涂裝法,其余的涂裝方法還有空氣噴涂法、流化床浸涂法、靜電流化床涂裝法、真空吸引法、火焰噴涂法、電場云噴涂法等,粉末涂料噴涂技術對比見表2-10。粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書表2-10:粉末涂料噴涂技術對比涂裝方法優(yōu)點缺點適用場景靜電粉末噴涂法基材可不進行預熱設備操作簡易,可用于流水線作業(yè)粉末涂料利用率高,噴逸涂料可回收利用適用于范圍廣,可用于結構復雜的基材以及管道內外壁涂裝設備投資大,需專用設備以及回收裝置更換粉末涂料品種或顏色麻煩裝飾性的熱固性粉末涂料涂裝熱固性防腐粉末涂料涂裝空氣噴涂法設備投資少噴逸粉末涂料可回收粉末涂料粒度分布要求低可噴涂多種混合粉末涂料熱固性粉末涂料及熱塑性粉末涂料都適用基材需預熱噴涂效率低涂膜厚度難控制不可用于大型基材流水線小型管道噴涂廠大型防腐管道手工噴涂小型復雜管件手工噴涂流化床浸涂法生產效率高涂料換色便捷粉末涂料利用率高厚涂方便且涂膜性能好設備投資少,無須另購專用回收設備大型基材涂裝難度大不適用于結構復雜基材基材需預熱至較高溫度薄涂難度大且涂膜均勻性差金屬護欄網(wǎng)中型管道內外壁門、異型管等靜電流化床涂裝法基材無需預熱粉末涂料利用率高設備投資少,無需回收設備設備操作簡易,可用于流水線作業(yè)不適用于大型基材涂裝電壓高,操作危險性高小型電機、電容、電阻、彈簧等真空吸引法可用于小口徑管件內壁涂裝基材需預熱、生產效率低小口徑管件內壁涂裝火焰噴涂法無需烘烤爐,可現(xiàn)場作業(yè)操作靈活,適用于現(xiàn)場修補適用粉末涂料品種有限涂膜均勻性差,厚度難控制不適用于大面積或大批量基材涂裝熱塑性粉末涂料鋼管接口或大型貯槽內壁涂裝久性結構件、橋梁電場云噴涂法設備體積小,節(jié)省空間涂膜平整,裝飾效果好粉末涂料使用量少,利用率高施加電壓低,棱角涂膜效果好粉末涂料換色困難小型基材,如復印機零部件等資料來源:M2研究&分析在當前熱固性粉末涂料涂裝的過程中,工業(yè)生產中運用最為廣泛、工藝最為成熟的便是靜電粉末涂裝法。靜電粉末噴涂設備主要由供粉設備、噴槍(包含高壓靜電發(fā)生器)、噴粉室、粉末回收設備等設備組成。靜電粉末涂裝法生產過程中,主要通過連接靜電粉末噴槍的內置式高壓靜電發(fā)生器,使噴槍處于工作狀態(tài)時,會形成負高壓,從而使粉末帶負電,工件接地形成正極,因此形成靜電場。槍口位置會產生電暈放電的情況,粉末涂料跟隨著壓縮空氣從供粉設備傳輸?shù)絿姌尩倪^程中,會在壓縮空氣的作用下進行霧化,并且在霧化的過程中會形成帶電顆粒,然后經由氣場、電場的作用,根據(jù)電場力方向使得粉末涂料噴涂到工件表面當中,并且會吸附到工件表面中。2023年,高品質專業(yè)粉末噴槍仍然是歐美企業(yè)主導:金馬涂裝(上海)有限公司、瓦格納粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書爾噴涂設備(上海)有限公司、諾信(中國)有限公司是TOP3粉末噴槍供應商。粉末涂料靜電粉末噴涂工藝流程見圖2-6。圖2-6:粉末涂料靜電粉末噴涂工藝流程資料來源:M2研究&分析2.4.2粉末涂料噴涂技術未來趨勢分析為了滿足更高效,適用性廣的要求,對于噴涂設備技術改進研究數(shù)量可觀,其中有電場云涂裝法和電磁刷涂裝法是最熱門的研究方法。粉末涂料電場云涂裝:電場云噴涂技術是用固定的噴嘴和平行排列的電極代替了傳統(tǒng)移動式噴槍,將壓縮空氣吹出的粉末送入電極放電空間,通過電暈針電離空氣的離子而使之帶電,這就是電場云噴涂技術。該技術的最大優(yōu)點是上粉率高,涂層均勻平整,厚度調節(jié)方便,設備投資低。該技術最大的特點是適合噴涂大面積平板工件,結合快速固化粉末涂料,該技術可以應用在預涂彩鋼板的流水線上,但不適用于大型基材涂裝。粉末涂料電磁印刷涂裝:該技術衍生于靜電復印機或激光打印機技術。使涂覆材料通過硒鼓與轉印電極之間,轉印電極相當于充電系統(tǒng)中的電暈放電器,通入5.5kV以上的直流高壓電,此時涂覆材料被充上正電,其電場強度比硒鼓上的電場強度大,因此帶負電的粉末涂料會被轉印到被涂基材上,完成了涂覆過程。該技術可結合現(xiàn)有的3D打印技術高速涂裝預涂鋼板,并可以制造出預設圖案。2.4.3粉末涂料噴涂設備未來趨勢分析①提高供粉裝置精確度:供粉裝置的精確度對粉末涂裝涂膜厚度的均勻性起決定性作用,對粉末涂裝產品質量的穩(wěn)定性有很大的影響。目前在噴涂設備中普遍采用流化桶+文丘里泵供粉,粉末涂料涂裝產業(yè)白皮書運行過程中輸送的的是粉末與空氣的混合物,受到粉末比重、顆粒和空氣的壓縮特性,造成對于粉末實際的流量無法做出準確的計量。雖然已出現(xiàn)了如DDF粉泵和閉環(huán)供粉裝置等改進設備,減少了混合的空氣量,但還是無法實現(xiàn)以準確的計量來控制噴槍的噴涂量。因此未來能準確地度量噴涂的粉末用量是噴涂精確化和數(shù)字化的前提。②改進靜電粉末噴槍裝置:靜電噴槍是粉末涂裝設備的核心設備。噴槍的結構和性能決定粉末涂料的帶靜電效果,粉末涂料的噴束形狀、霧化效果、噴粉均勻性等問題將決定粉末噴涂效果的好壞。靜電噴槍未來發(fā)展方向有:克服靜電粉末噴涂時出現(xiàn)的靜電屏蔽、反向電離現(xiàn)象、改善金屬粉末涂料噴涂時堆積問題、針對小型零件或結構微小部分的微型噴槍、針對工業(yè)品如集裝箱粉末噴涂的大容量型噴槍、結合靜電控制和粉量控制,研發(fā)能根據(jù)噴槍與工件的距離,自動控制靜電充電和出粉量的噴槍,以提高靜電粉末上粉率。③改進粉末涂料回收裝置:粉末涂料與傳統(tǒng)涂料相比優(yōu)點之一是噴涂過程中噴逸粉末涂料可以回收利用。要完全實現(xiàn)粉末涂料高效回收利用,需要粉末涂料供粉裝置能快速更換粉末,包括更換粉末顏色或品種,以及粉末涂料的回收設備(主要是噴粉室的內部板壁清理)能實現(xiàn)快速清掃。對于噴涂設備的換色清理,當回收裝置采用旋風分離器和過濾器結合的回收裝置,在換色時是不需要對這些裝置進行清理的。目前已有噴槍、供粉系統(tǒng)的自動清理裝置,但沒有很好的快速清理噴粉室的方法,現(xiàn)有研究已嘗試了不同的噴粉室板壁材料,目前主流的噴粉室板壁是能有效去除靜電積聚的塑料。但由于在板壁積聚的粉末是通過噴槍充電,在室溫情況下其靜電的消散是一個長時間的過程,因此必須采用一定壓力的壓縮空氣吹掃來清理,但這將會影響生產效率。由此能否快速清理粉房是提高回收換色效率的關鍵。近年來,澤亨以數(shù)字化+電氣控制+機械設計的三重革新,對噴涂質量和效率進行多維優(yōu)化,更首度結合AI技術,顛覆未來涂裝方式。數(shù)字化方面:聚焦多細分領域靜電粉末噴涂數(shù)字化建設,推出行業(yè)內首個數(shù)字化信息平臺與在線濕膜膜厚分析系統(tǒng),引入AI技術構建噴涂智庫。機械設計方面:創(chuàng)新性研發(fā)自適應智能噴涂系統(tǒng),結合三種機械部件,實現(xiàn)噴涂位置高精度動態(tài)調整;首創(chuàng)V型對噴布局的NR01智慧型立式線,一個粉房頂兩個粉房;同時革新粉末傳輸方式,以密相技術提升涂覆質量,率先應用于新能源三電與戶外公共交通設施表面處理等膜厚均勻度與表面耐候性較
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