六大功能粉末涂料，未来发展的主流趋势

越来越多的涂料用户欣赏万鑫粉末涂料的优点，如无污染、储存稳定、便于运输、节约资源和高效率。在需求的支撑下，粉末涂料的种类日益增多，应用范围广泛。从小型零件到各种大型设备，都可以看到粉末涂料的身影。市场预测:到2026年，全球粉末涂料市场预计将达到150亿美元，年复合增长率为6.8%。

值得注意的是，我国粉末涂料主要有环氧、聚酯和环氧/聚酯粉末涂料，高档丙烯酸、聚氨酯、氟碳粉末所占比例很小，不到1%。外资企业占中国高端粉末涂料市场的80%。国内粉末涂料企业大多缺乏创新，技术水平相对落后。生产的粉末涂料主要是普通粉末涂料。

目前，通用粉末涂料市场已经处于供大于求的局面，市场竞争加剧，核心竞争力不足的企业被市场淘汰。这促使企业转型升级，聚焦高端粉末市场，向具有特殊功能的功能性粉末涂料发展，以满足特定用途的表面涂装需求。

功能性粉末涂料是指适用于特定场合，具有特殊功能的粉末涂料。它在传统保护和装饰的基础上，赋予涂料许多特殊性能，包括绝缘、防腐、防水、耐高温、防辐射等。按功能可分为防腐型、耐候型、耐热型、疏水型和抗菌型粉末涂料。同时，随着粉末涂料的发展，防蚊、防涂鸦等新型粉末涂料不断涌现。

功能性粉末涂料涵盖了人类生活的方方面面，例如，防腐性粉末涂料涵盖了管道设施、能源设施、道路交通、海洋设施、军事装备等。而我国功能性粉末涂料发展缓慢，除了装饰性粉末涂料、防腐性粉末涂料和耐候性粉末涂料外，其他功能性粉末涂料发展不多。

基于这一背景，本文重点介绍了六大功能粉末涂料:重防腐粉末涂料、耐候粉末涂料、抗菌粉末涂料、耐高温粉末涂料、疏水粉末涂料和自修复粉末涂料。

重防腐粉末涂料

世界各国每年因腐蚀造成的直接损失约占GDP的2%~4%，其危害超过自然灾害和各种事故的总损失。为了防止零件被腐蚀，人们选择在表面涂覆防腐涂层，隔绝材料与外界环境的接触，保护涂层内部的金属材料，保证零件的长期使用。

防腐涂料分为一般防腐涂料和重防腐涂料:一般防腐涂料，使用寿命5~10年；与普通防腐涂料相比，泉州万鑫重防腐涂料具有良好的附着力、抗腐蚀介质渗透能力或抗腐蚀介质化学腐蚀性。此外，涂膜本身具有很强的耐久性，从而为涂覆材料提供耐腐蚀性。使用寿命可达30年以上，防腐效果可提高4~5倍。

普通防腐粉末涂料分为普通改性防腐涂料、熔融环氧粉末涂料和环氧富锌粉末涂料。

目前，重防腐粉末涂料主要通过物理屏蔽来保护材料，包括对基料树脂、颜填料的改性；同时采用厚涂层、多层涂层或复合涂层的方法生成一层甚至多层致密的保护膜，以提高涂层的耐重腐蚀性能。(纳米Fe-Ti粉、石墨烯、碳化硅和化学改性树脂的使用也可以进一步提高树脂的防腐能力。)

由于施工条件等限制，如今的重防腐涂料仍以液体涂料为主。环保、高性能、多功能、低能耗是未来重防腐涂料的发展方向。

耐候粉末涂料

泉州万鑫涂料耐候粉末涂料是指能够经受住室外环境的考验，并长期保持其装饰和防护功能的粉末涂料。暴露在室外的粉末涂料，会因阳光照射、湿度、温度、污染物(如酸雨)等多种因素而老化降解。暴晒会导致涂层发黄、褪色甚至粉化；冷凝会导致涂层变色、失光和腐蚀。目前，粉末涂料广泛应用于户外，如交通运输、户外装修、工程机械等。，这就要求粉末涂料的耐候性更高。

泉州粉末耐候性的提高取决于树脂类型、颜料、填料和添加剂的选择和匹配使用。一方面，我们可以选择合适的粘合剂树脂或对粘合剂树脂进行改性并选择合适的固化剂。例如聚酯/TGIC系统、聚酯/HAA系统、丙烯酸酯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、碳氟化合物和硅氧烷改性的聚酯系统。另一方面，可以加入一定量的抗氧化剂、紫外线吸收剂和自由基清除剂来减缓涂层的老化，国内也开始了系统地使用添加剂来提高粉末涂料耐候性的研究。

耐候粉末涂料用树脂种类很多，但耐久性普遍较差。氟碳粉末涂料(含氟树脂粉末涂料的统称)因其自身特性而具有优异的耐候性，广泛应用于高端建筑铝型材、电气电子、航空航天等领域。生产和施工技术成熟，是国际公认的超耐候涂料。热固性氟碳粉末涂料的性能(如耐候性、耐腐蚀性等。)远高于聚酯和环氧粉末涂料。

而氟碳粉末涂料具有优异的耐候性，但在市场上所占比例很小。国内没有氟碳粉末涂料系列。还有很多问题需要解决，包括优化氟碳粉末涂料的生产工艺，降低生产成本；改善氟碳粉末涂料的外观、光泽度和抗冲击性。开发具有优异性能的超耐候粉末涂料仍然是一项具有挑战性的任务。

抗菌粉末涂料

泉州万鑫抗菌粉末涂料是指能杀灭微生物或阻碍微生物生长繁殖的粉末涂料。在日常生活中，常见的消毒剂等杀菌产品只能起到短期的杀菌作用，但如果提高物体表面涂层的抗菌性能，涂层可以抑制表面微生物的生长，长时间保持表面清洁。

抗菌添加剂在抗菌涂料中起着主要作用。大部分有机抗菌材料都是液体，所以应用受到限制。无机抗菌剂，包括银离子和铜离子等。这类抗菌剂虽然起效慢，但具有低毒、耐热、持久、抗菌谱广、无耐药性等优点。PPG和巴斯夫等公司已经在粉末涂料中加入了银离子。

遗憾的是，无机抗菌剂存在与聚合物相容性差、溶解性差、杀菌慢、易变色等缺点，难以满足人类生活的需要。因此，抗菌粉末涂料逐渐从单一型向复合型发展。此外，抗菌剂的制备还有许多问题需要解决。例如，广泛使用的银基抗菌剂的流失削弱了抗菌涂层的耐久性……因此，开发具有耐久性和低毒性等优异性能的通用抗菌涂层仍然是一项具有挑战性的任务。

耐高温粉末涂料

随着粉末涂料应用范围的不断扩大，一些极端环境对粉末涂料提出了更高的要求，从而推动了耐高温粉末涂料的发展。这种粉末涂料不仅耐热性强，而且具有优异的耐腐蚀性和耐候性，广泛应用于炊事部件、大功率照明、锅炉、烘箱、高温炉、汽车零部件等耐高温设备。

目前市场上一般的粉末涂料长期耐温性较低。当温度高于200℃时，涂层会褪色、发黄和粉化。因此，能承受200℃以上温度的粉末涂料一般称为耐高温粉末涂料。了解到，成膜材料的选择是决定粉末涂料耐温性的关键因素。目前，获得耐高温粉末涂料的主要技术有物理改性和化学改性；

物理改性是指将硅树脂、氟树脂和聚酯/环氧树脂混合，或加入适当的固化剂和颜填料，得到耐高温的粉末涂料；

化学改性是用化学方法对树脂进行改性，改变聚合物的结构，增加聚合物的相对分子量，使树脂耐高温。

聚酯树脂是最常见的成膜树脂。但由于聚酯树脂主链中存在大量的C-O键，普通聚酯树脂在高温下会粉化、脱落。因此，有必要通过改性来提高聚酯粉末涂料的耐热性。此外，聚酯树脂与颜料、填料和硅树脂的混溶性差，流平性差；环氧树脂也是一种常见的成膜树脂。为了增强环氧树脂粉末涂料的耐热性，可以对环氧树脂粉末进行改性或加入适当的固化剂和颜填料。

超疏水粉末涂料

疏水涂层通常是指一种表面能较低的涂层。涂层表面的静态水接触角θ大于90°，超疏水涂层是一种具有特殊表面性能的新型涂层。水滴在其表面的接触角超过150°，滑动角小于10°。它几乎是球形的，很容易卷走涂层表面的灰尘，因此具有很好的自清洁能力。

有两种主要方法来构建超疏水涂层:

(1)用有机氟、硅树脂、含活性基团的长链脂肪烷等低表面能物质对粗糙的基底表面进行改性，降低表面自由能。

(2)构建粗糙的微纳结构，提高疏水表面的粗糙度，主要包括刻蚀、模板、自组装、光刻和气相沉积。

除了树脂改性，在普通粉末涂料中加入疏水添加剂是实现超疏水最简单快捷的方法。但这样添加的量往往更大，通常在10%以上，甚至高达50%。另一方面，涂层的内部和外部结构可以是相同的，即使外层被强行破坏，暴露的内层仍然是超疏水层。

值得注意的是，疏水涂层的耐久性与其疏水性成反比，很难同时满足疏水性和耐久性的要求，限制了其在现实生活中的应用。市场上具有疏水涂层的产品很少，尤其是具有超疏水表面的产品。这主要是由于低表面能物质与基体的相容性有限，结合强度低，导致涂层不够牢固，耐久性差。

因为疏水涂层的耐久性和疏水性之间的矛盾。未来疏水涂料有三个发展方向:

(1)制备耐久性一般但疏水性强的超疏水涂层，可用于需要自清洁的特定领域；

(2)制备耐久性极高但疏水性一般的疏水涂层，可长期用于需要疏水性的领域；

(3)多功能粉末涂料的制备，不仅可以疏水，还可以具有耐候、耐高温、耐腐蚀等其他性能，以满足人们对高性能涂料的要求。

自修复粉末涂料

目前主要采用树脂、颜料、助剂和配方技术来保护涂层性能。但是一旦涂层被破坏，基体在暴露部分会被腐蚀，然后被涂层保护的基体会不断被腐蚀。2001年，在《自然科学杂志》上首次提出了聚合物的自修复技术。

常见的自修复复合材料可分为自主和非自主自修复机制。

自愈合机制通常是在涂层中嵌入可聚合的愈合剂或缓蚀剂，实现自愈合功能；

但对于不自主愈合机制，外界的热或光刺激通常会导致化学反应或物理转化，从而实现自愈功能。它主要是基于当均匀分散在基体材料中的自修复材料受外力开裂时，释放其内部的修复剂，使催化剂与自修复剂发生交联固化反应，填充墙体裂缝。

自愈合粉末涂料作为涂料市场上的一种新型功能涂料，在受到损伤时可以自我修复，具有方便、耐用的优点，可以长期保护基材，因此将是未来涂料发展的一个重要方向。然而，自修复粉末涂料的制造工艺复杂，开发方便、利于工业化生产的自修复粉末涂料显得尤为重要。

摘要

重防腐涂料和耐候涂料由于应用广泛，仍是未来发展的主流趋势。疏水性涂料和耐高温涂料也将根据其对应的应用环境开发出更具适应性的品种，其他针对特定应用的新型粉末涂料也将不断涌现。

目前粉末涂料的市场占有率较低，功能性粉末涂料的开发仍处于较低水平。但由于功能性粉末涂料的性能和环保优势，在汽车、船舶、管道、建筑等领域具有巨大的应用前景和发展空间，仍需不断探索和研究。