耐候性粉末涂料在铁基材料上的应用与推广

粉末涂料具有不含有机溶剂，无有害挥发物，可重复利用等优点。作为环保型涂料在整体涂装行业得到广泛应用。无论从政府法规还是行业趋势，低挥发分及无挥发分涂料都将成为涂料行业整体发展的主要方向。

耐候性粉末涂料在整体粉末涂料中占比47.7%，是用量最大的热固性粉末体系，主要在建材、一般工业、农工机械、汽车、家电等行业应用。同时，耐候性聚酯树脂年增长率已经连续4年高于12%，是粉末涂料发展最快的领域之一，在户外型材方面的应用也得到市场的普遍认可。随着新版GB 5237.4-2017的颁布和Qualicoat、AAMA等相关标准的实施，耐候型产品也更趋于成熟；得益于各地重工机械、市政工程等行业对涂装VOC的控制法案颁布，“漆转粉”趋势影响下，更多铁基工件开始粉末涂装。

与铝型材不同，铁基工件结构更为复杂，比热容更高，不同工件同炉升温速度不一致，基材颜色过深需更高的遮盖力，不同前处理方式存在各种影响等因素。涂层会存在一定缺陷，对耐腐蚀与耐候性评价参差不齐。市场上需要更优质涂料与相关标准与之进行匹配。常见铁基涂层有户外家电、一般工业涂层；汽车、ACE（农用机械、重工机械）耐腐蚀、超耐候涂层；化工行业、矿山环境耐腐蚀、耐候涂层；建材防护用超耐候涂层等。

户外家电

常见户外家电及一般工业产品更多沿用HG/T 2006-2006标准，客户关注点主要集中在附着力、耐候性、遮盖力与表面流平、光泽等装饰性性能，特别是涂层流平与涂膜树脂饱和度等装饰性指标是市场关心的主要表征。而户外聚酯具有较高黏度，且最终涂层交联密度较大，使最终涂层外观装饰性很难达到混合型产品所呈现程度。通常可通过不同树脂搭配、固化剂调整、及少量环氧添加进行调整。虽然环氧树脂对耐候性存在一定影响，但3%以下用量的添加对实际耐候性影响不大，同时也会提升部分体系耐盐雾性能。

汽车 & ACE行业

汽车与ACE行业在近些年增长速度很快，中国“一带一路”政策带动了工程机械市场出口加大铁路公路及水利等基础建设，加速经济发展和工程机械的更新换代（周期性）。同时，国家“十三五”规划要求工程机械行业VOCs减排达到30%以上，高固含溶剂性涂料、水性涂料和粉末涂料作为环保涂料在工程机械行业中有较大的应用空间，目前已有的工程机械企业以水性涂装和粉末涂装作为未来的发展方向，以此调整自身的生产技术和涂装标准。在工程机械涂装市场，虽然溶剂型涂料（VOCs排放大）仍占主导地位，但在一些国内大型工程企业工程企业的推动下，粉末涂料的使用迅速增长。此类产品更多需参考新版ISO 12944中C3-C4环境或Qualisteelcoat中C3-C4环境下涂层要求，多数需依靠双涂层完成。最终所需达到核心性能如下：

1）防腐性能（中性盐雾和耐湿热性能）：中性盐雾标准范围大致在 500-1200小时（特高要求的客户需要1440小时），性能划叉腐蚀≤2mm。耐湿热性能范围1000小时，起泡等级0(S0) Grade，表面生锈等级，1(S1) Grade。
2）耐老化性（氙灯老化）：500-2000小时，保光率60°≥80%，色差ΔE≤3；选择相关有测试记录的不同耐候等级树脂配方（树脂品种、树脂含量、助剂、颜料的耐候性选择等）。
3）耐化学品性：耐浸水 240-500小时，光率 [%] 60°≥80%或90%，起泡等级0(S0) Grade，表面生锈等级，0(S0) Grade；耐柴油240小时附着力0级；耐碱性0.1 mol/L NaOH) 48hr，不起泡、不起皱，允许轻微变色、失光，耐酸性 0.1mol/L H2SO4) 48hr，不起泡、不起皱，允许轻微变色、失光。

化工行业 & 户外燃气管道

化工行业、城市燃气管道、矿山环境耐腐蚀、耐候涂层与ACE行业类似，因环保要求使得粉末涂料市场份额大幅上升，但使用环境要求更高，使用环境经常为具有化学腐蚀的工业园区环境或高湿热、高盐、高酸性的矿山环境。对应新版ISO 12944中C3-C5环境或Qualisteelcoat中C3-C5环境下涂层要求。必须使用双涂层才能完成对基材的防腐蚀保护，底层纯环氧涂层需要参考SY/T 0315-2013（后续将升级为GB/T0315-2013）等相关防腐行业标准；基材前处理也将更为苛刻。其核心指标需达到以下要求：

1）防腐性能（中性盐雾、循环盐雾和耐湿热性能）：中性盐雾标准范围大致在 1200-2000小时（特高要求的客户需要3000小时），性能划叉腐蚀≤2mm。循环盐雾按照ISO11997-1 Cycle B，5-10cycle，锈蚀等级为Ri(2)，起泡≤3(S2)，单边平均腐蚀宽度≤2mm。耐湿热性能范围1000-1500小时，起泡等级0(S0) Grade，表面生锈等级，1(S1) Grade。
2）耐老化性（氙灯老化）：500-2000小时，保光率60°≥80%，色差ΔE≤3；选择相关有测试记录的不同耐候等级树脂配方；
3）耐化学品性：耐浸水 240-500小时，光率 [%] 60°≥80%或90%，起泡等级0(S0) Grade，表面生锈等级，0(S0) Grade；耐柴油240小时附着力0级；耐碱性0.1 mol/L NaOH) 48hr，不起泡、不起皱，允许轻微变色、失光，耐酸性 0.1mol/L H2SO4) 48hr，不起泡、不起皱，允许轻微变色、失光。

建材防护行业

建材防护用超耐候涂层多为建筑护栏及建材配件，与现有铝型材建材产品要求类似，需通过Qualisteelcoat认证，耐候性需达到Class 1-3不等，也可部分参考GB/T 5237.4-2017相关内容，前处理多为磷化与电泳，但也有部分需要直接在镀锌层上直接喷涂。此时，配方附着力与消泡能力较为关键。其核心指标需达到以下要求：

1）耐沸水性：1小时水煮后附着力为0级，涂层表面无脱落、起皱、起泡、失光、变色等现象。
2）耐砂浆性：标准砂浆环境下浸泡24小时，涂层表面无脱落或其他明显变化。
3）耐中性盐雾：500-1000小时（特高要求的客户需要1440小时），性能划叉腐蚀≤2mm。
4）耐老化性（氙灯老化）：1000-2000小时，保光率60°≥50%，色差ΔE≤3；选择相关有测试记录的不同耐候等级树脂配方。
5）自然耐候性：弗洛里达或海南暴晒1-10年，保光率60°≥50%，色差ΔE≤5。

国家政策对环保要求越来越严格，对所在粉末涂料在漆改粉方面迎来了迅速上涨的动力和契机。铁基金属行业涂装上升趋势极为显著，“水性化”、“高固化”、“粉末化”是解决VOC的主要途径，如何根据产品信息调试更为适合的涂料将是粉末快速占领市场的先决条件。为减少工艺改进过程中问题点的出现，粉末企业应更为主动的与原料商、设备商、客户、协会多方面的紧密合作，提升整体产业链的沟通，降低前期周期与成本，减少使用者顾虑，迅速形成行业性产业化。同时，可积累更丰富经验适时引领粉末涂料市场竞争力。