--------------------------------------------------志杂料涂洲欧版文中C欧洲涂料杂志12-2021www.chinacoatings.com.cn中文版12—2021www.european-coatings.com11粉末涂料本期包含关于粉末涂料的大量信息一篇市场报：告两篇专家之声一篇产品综述和一篇技术论，文。28船舶涂料34可切换型助剂不断了解和掌握石墨烯新助剂可对干燥过程中的各种变化作出响应--------------------------------------------------2EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------刊首语3加入我们“EuropeanCoatingsIndustry”re来源:stockphoto-graf-StockAdobe.comueHeilahtaN:源来极好的机遇，。粉末涂料目前仍只占全球涂料市场的一小部分但是具有很大的增长潜力粉末涂，。料市场因新冠病毒疫情而遭受了一些挫折不过目前正在不断复苏推动粉末涂料增、，长的动力来自于电动汽车超耐久性和低温固化技术等我们在市场报告栏目中详细（），（）介绍了市场状况第12页此外产品综述第16页展示了一部分粉末涂料用的基料，矿物料有助于提高粉末涂料的性能我们的核心论文正是围绕该问题展开文章回VanessaBauersachs（），答了哪些矿物料能带来最好结果的问题第18页Imerys公司的研究小组发现煅烧编辑、，高岭土珍珠岩和硅灰石等非块状矿物料有利于提高不透明性有助于减少二氧化钛的电话+495119910-217vanessa.bauersachs@vincentz.net使用量，（）除重点讨论粉末涂料外本期还涉及多个其他主题例如行业前沿第8页关注的是NipponPaints公司对Cromology公司的收购。！请享受阅读的乐趣吧欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------4目次moc.eboda.kcots-emfeTs市场报告irhC:推动粉末涂料的增长源来12moc.eboda.kcots-yiks’lots产品综述azrotci现代基料v:源来1618装饰外观粉末涂料使用矿物的一些方案欧洲涂料杂志中文版2021.126采访粉末涂料RubenMannien，Allnex公司12市场报告推动粉末涂料的增长6行业新闻SarahSilva涂料行业的最重要动向14专家之声8行业前沿，AntoniNoguésArkema公司KevinBiller,ChemQuestNipponPaint公司收购法国涂料生产商Cromology公司PowderCoatingResearch公司16产品综述现代基料18技术论文粉末涂料使用矿物料的一些方案，LievenVerstuyftPetraFritzen博士Imerys公司EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------目次5mmmoooc.cce..beebboooddda.aak..ckkocctoosttss---JHasyeRlgI::a源源m来I船舶涂料来nogarD碳纳米助剂:源来28moc.eboda.kcots-可切换型助剂avok新助剂可对干燥ydiS法规an过程中的各种变ayt聚氨酯产品更安全的未来aT:化作出响应源来344024生产技术40法规珠磨要比传统的预分散具有明显的工艺优势聚氨酯产品更安全的未来，FrankTabellion博士瑞士BühlerGrindingandDispersing公司IsabelleAlenusFeica28船舶涂料42活动一览碳纳米助剂是如何显著提高船舶涂料性能的I.A.Rodionov，M.Gaier，R.Ingham，L.Martins，G.Heddon，M.Algermozi，GrapheneEnterprise公司43广告一览34可切换型助剂46研发新闻，新助剂可对干燥过程中的各种变化作出响应能减少其亲水结构链段与水的接触，SabrinaStopkaJörgHinnerwischAndreasOkkelCarstenErkens，SabineStelz，Byk公司39数说涂料助剂市场封面来源:Dinga–stock.adobe.com欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------6行业新闻市场动态欧洲涂料行业的重要动向概览想了解更多关于涂料市场公司原材料和技。、、术方面的信息可登录，www.european-coatings.com。持续投资和促进数“字化。”PPG公司扩建的创新中心落成.投资PPG公司在德国博德尔斯豪森GPP:RubenMannien，Allnex公司负责液态树（）“Bodelshausen成立的欧洲包装源脂和助剂的执行副总裁来”。涂料创新中心落成该中心新增加的分析和研发能力旨在增强和加速包装。涂料产品的开发该中心将重点增强是什么使奥地利成为您公司研发中心的最理想的地点？该公司在消费品包装用非双酚类涂料。方面的地位投资的财务细节尚未披，自1948年以来奥地利一直是Allnex，露据该公司称扩建之后该中心。公司重要的生产和研发地我们认为因、。将成为欧洲中东和非洲地区的产品开发和客户支持中心为与格拉茨大学和其他奥地利大学靠得很，近并与它们建立了密切的合作同时很、容易获得优秀人才学术联系和政府对创www.ppg.com，新的支持所以在奥地利拥有一个健康。的研发氛围将研发中心设置在我们一个，主要工厂的附近使我们能够加快创新过，。程缩短进入市场的时间公司更名为公司并与公司合并LSIArxada，Troy新研发中心的主要特点是什么？战略交易全球特种化学品企业Arxada公司与全球微生物控制方案和高性能助剂生新研发中心配备了最新的设备和自动，产商Troy公司宣布它们已经签署了两家公司合，化工具将能够实现先进的创新同时缩。并的协议该协议代表了Arxada公司的第一个-，短进入市场的时间此外该中心将提供omdoAc.，、。-k战略交易Arxada公司的原名为LonzaSpecial-一个健康安全的工作环境还将提供kccootSt，“”，etyIngredients公司或简称LSI2021年7月私募多种创新角使我们的科学家可以在一个S-bSF舒适和激励的环境中会面和讨论他们遇到:股本基金BainCapital和Cinven从Lonza集团收源来，。的各种挑战和想法投资的一个关键要素购了该公司之后便一直控股至今。是要提高合成和涂装的自动化程度采用www.arxada.com，最新的机器人和数字化技术大量的手动，任务就可以自动完成从而提高了工作效，率以及提高同时进行大量重复实验的能，力这不仅会缩短进入市场的时间而且还将使我们的科学家能够对他们提出的解由于受到全球疫情的影响市场上充斥“，决方案不断进行改进。着激烈的资源和能源竞争加剧了前所未，能否告知我们关于贵公司数字化计划有的价格上涨幅度。”更多的信息吗？DougAldred，FlintGroupPackaging公司，多年来数字化一直是我们工作的一，部分大约在20年前首次推出了合成。、和涂装机器人先进的分析电子项目管Biesterfeld集团收购GMEChemicals公司理和配方结果的预测算法等已成为我们日。常工作的一部分随着这方面发展的日新，收购德国Biesterfeld集团通过收购新聚合物分销商的股份正在不断进行地，月异Allnex公司将持续投资和促进数字。。加坡GMEChemicals公司的多数股权，域扩张双方同意不披露交易细节。化奥地利研发中心在自动化方面的大量。成立了一家合资企业该交易目前已经，投资以及新一代水性产品生产设施的现，完成根据合同规定5年内将完成剩代化和扩建就是实现该承诺的最好证明。。余股份的完全收购Biesterfeld集团通过收购一家东南亚领先的特种化学品和www.biesterfeld.comEUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------市场报告7欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------8行业前沿扩大在欧洲的市场覆盖面NipponPaint公司收购法国涂料生产商Cromology公司SarahSilva，。控股公司通过其在澳大利亚的子公司“集翻新这是一个具有长期增长潜力的弹性市场据Wendel公司所NipponPaintDulux团将收购法国装饰涂料生产商控股公司此次股”，Cromology，。述建筑装饰涂料的市场价值超过130亿欧元该公司是自2006年份收购活动将通过Dulux集团新成立的英国公司DGLInternational。以来Cromology公司的主要股东作为欧洲第四大建筑装饰涂料生（）来完成。UK，产商Cromology公司完全能帮助Nippon公司扩大其在该地区的影，ipponPaint公司将支付11.5亿欧元计划在2022年上半，响力此外Cromology公司的主要竞争力在于公司60%的销售N，年购买Cromology公司的所有股权Nippon公司期望。额来自380多家公司自营店的综合销售网络其余40%的销售额来，Cromology公司从第一年起就能够为其每股收益做出贡献为股，自独立的零售商和大型DIY商店这与Dulux集团经营贸易中心和通，东创造价值法国的Cromology公司成立于2006年2020年的销过零售渠道向DIY消费者销售产品的业务活动完全吻合。。。售额为6.28亿欧元Nippon公司看到了欧洲市场的增长潜力一Cromology公司作为在七大欧洲国家都有业务活动的知名本土：“，位发言人表示我们认识到欧洲涂料市场是仅次于中国市场的，品牌拥有十分良好的贸易和零售关系为Nippon公司和Dulux集，。”世界第二大涂料市场具有良好的稳定增长前景、、团提供了特别是在在法国意大利西班牙和葡萄牙等地拓展业。、，务的机会这家法国公司根据其业务活动的规模产量和产能，市场竞争具有重大协同效应还提出了一项极具吸引力的建议除建立和发展该业务外这家（），涂料生产商还提供了一个在欧洲开展更多收购活动的平台。该地区欧洲预计将实现持续增长主要推动力是住宅EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------行业前沿9相关事实NipponPaint公司Cromology公司我们的目标是使欧洲成为我“未知9们全球建筑装饰涂料业务的重要支柱。”生产厂数量NipponPaint公司向公司提出个问题NipponPaint459.6亿欧元6.3亿欧元是什么使Cromology公司成为特别有吸引力的收购对象？，我们认为Cromology公司具有若干独特的优势和宝贵的年销售额，资产例如Cromology公司是欧洲第四大建筑涂料生产商。欧洲的建筑装饰涂料市场被认为具有稳定增长的良好前景在，欧洲的主要市场上该公司拥有强有力的市场引导地位其，、、，中在法国意大利西班牙和葡萄牙均排名前三位此外273183200、、Cromology公司还拥有强大的品牌组合一支有能力有经验、的管理团队广泛的以贸易为中心的自有销售网络和独立销售，。网络以及遍布关键地区广泛的供应链员工人数您曾说过，Cromology公司提供了一个开展其他补强收购的平台您能对此做详细介绍吗。？，通过此次收购我们旨在使欧洲成为我们全球建筑装饰涂，料业务的重要支柱我们相信通过利用NipponPaint集团的，。规模和能力Cromology公司具有巨大的收入协同增效潜力、通过分享本集团的平台以及公司强大的品牌组合广泛的分销、、网络一支有能力有经验的管理团队以及在欧洲市场上的稳，。固地位Cromology公司一定能够实现进一步的增长通过收购斯洛文尼亚集团的股份贵公司将继续在欧JUB，洲扩张这将以何种方式与公司实现互补呢强大的伙伴关系促进可持续增长。Cromology？，（（）JUB公司是中欧和东欧建筑装饰涂料和ETIC外墙保温这家日本公司NipponPaint已经着手实施其积极的并购），。涂料的市场领导者拥有一支卓越的管理团队收购JUB公，战略最近Nippon公司宣布了另一项收购方案即收购斯洛，司可以通过与Cromology公司以及与NipponPaint集团更广，文尼亚JUB公司此次收购的约定价格为1.945亿欧元也将通，泛的合作实现多种协同效应因为产品系列具有互补性特、，别是在ETIC分销渠道和供应链竞争力方面我们预计随，过DGLInternational公司完成收购任务2020年JUB公司的销，着时间的推移这种协作关系有助于在整个欧洲市场上取得进，售额为1.15亿欧元在中欧拥有很大的市场占有率和广泛的销售一步的增长，。网络与Cromology公司相得益彰在提供给投资者的一份声明，中Nippon公司表示其最终目标是实现股东价值的最大化该贵公司有任何进一步收购的计划吗？“”。集团努力实现收入增长超过运营区域的市场增长建立强大的，通过利用涂料市场的高增长潜力和稳定的现金流我们正伙伴关系是该战略的一部分，积极推进收并购活动以便稳定地确立我们的可持续增长并，进一步提高我们在全球的市场占有率。这两项收购活动的股权转让计划将于2022年上半年完成但，。是按常规尚需获得监管机构的批准欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------10市场报告EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------11分目录粉末涂料11moc.eboda.kcots-oiekac:源来粉末涂料12市场报告推动粉末涂料的增长14专家之声，公司，AntoniNoguésArkemaKevinBiller,ChemQuestPowderCoatingResearch公司16产品综述现代基料18技术论文粉末涂料使用矿物料的一些方案LievenVerstuyft，PetraFritzen博士，Imerys公司欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------1212粉末涂料市场报告moc.eboda.kcots-emfeTsirhC:源来推动粉末涂料的增长电动汽车超耐久性和低温固化技术推动了该细分市场的可持续增长、SarahSilva，据ChemQuestPowderCoatingResearch公司总裁KevinBiller粉末涂料正在不断地被用于新的应用领域替代其他的技介绍年全球粉末涂料市场预计将达到约亿欧元与，2021，110，术因此推动粉末市场以6%~7%的速度持续增长Biller说粉末年相比其年复合增长率约为亚太地区的市场份额最大2019，6.4%，技术已经十分成熟但是粉末涂料发展的机遇来自于人们对粉末欧洲和北美的市场份额相似分别为和（），。58.9%19.1%18%涂料的性能和由它们的效益带来的需求日益增长的信心，这种信心也在涂料行业大公司的进一步整合中得到了体现，在当前的艰难时期供应链正在努力满足粉末涂料行业的需。求尽管美国市场正在从新冠病毒疫情的影响中缓慢恢如AkzoNobel公司收购StahlPerformancePowderCoatings公司，（复但在2021年2月又遭到了冬季风暴Uri的袭击这严重影响了和PPG公司收购AlphaCoatingTechnologies公司也是一家粉末，）。石油化工和原材料对本行业的供应Biller认为疫情和风暴的叠涂料制造商等，从生产商的角度来看PPG公司粉末业务区域经理Anne加可能使供应链放缓9个月或更长时间同时消费者的消费习：“，。Banuls提出了以下见解粉末涂料的高端需求涉及多个细分市惯促使生产和运输转向提供消费品而不是涂料原材料，、、，场包括建筑/型材产品家具家用电器和重型设备/农机和建筑现在业务活动正在蓬勃发展但是生产商仍在想方设法，工程设备随着这些细分市场的增长对高性能和起防护作用的增加产能和完成订单原因之一是原材料的供应问题但是劳动力和卡车司机的短缺使问题更加严重。粉末涂料的需求将持续上涨。”，（对于美国市场ChemQuest公司列举了最大的应用领域即，。在中国国内消费随着产能的扩大而不断上涨中国的消），普通金属领域占粉末涂料市场的39.5%紧随其后的是汽车和费量占全球市场的约50%，而中国和东南亚的本地市场的需求，家电行业分别占16.5%和12.2%目前电气领域的市场占有，影响了粉末涂料的主要原材料的出口供应而在其他市场上主，率为8.2%在讨论粉末涂料行业的机遇时KevinBiller强调了三，要原材料则供应短缺据Biller称这些原材料的短缺包括用于（）（大主要趋势。聚酯粉末涂料的TGIC异氰脲酸三缩水甘油酯和HAA羟烷基酰胺），这两种原材料分别占全球粉末涂料化学品的17.5%和12.1%。图2显示了它们的明细。在强紫外线环境下的超耐久性，过去几年里粉末涂料越来越多地被用来涂装需要超耐久性。对粉末涂料的性能越来越有信心涂料的摩天大楼等一些地标性建筑高性能建筑涂料市场在阳光EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------市场报告13图年全球粉末涂料市场份额资料来源图全球粉末涂料按化学组成分类图表资料来12021。：ChemQuest2（）。PowderCoatingResearch公司源：ChemQuestPowderCoatingResearch公司50%40%世界其他地区4%欧洲19.1%30%20%美洲18%亚洲58.9%10%0%末末末末末末他粉粉粉粉粉粉其脂酯酯酯酯酯树聚聚聚氨酸氧-CA聚烯氧IA环环GH丙T，充足的地区备受关注因为那里需要符合技术规范的涂料如要无论哪个地区都需要有一个更可持续发展的未来电动汽，求能通过10年佛罗里达户外曝晒试验。车是被视为是降低二氧化碳排放的基础到2030年欧盟计划至，少将有3000万辆无排放的车辆在道路上行驶而美国的目标是新耐久性已成为可持续发展的同名词因为保光和不变色的时。、，车销售总量的50%将为电动汽车中国还将电动汽车作为实现2060间越长耐机械性越好除了可以延长产品寿命和性能带来很，年气候碳中和战略的主要内容市场预测表明到2026年全球，。多好处以外还可以减少维护次数重涂的间隔时间也越长电动汽车的市值将从2019年的1200亿欧元左右增长到6200亿欧元左右。浪费少耗能低用于热敏基材的粉末涂料，在2021年10月底发表的一份白皮书中AkzoNobel公司报告，。说各地区的电动汽车销量都出现了强劲增长电动汽车的销量粉末涂料在环保方面具有很多优点粉末涂料不但不含溶[1]要比轻型汽车的总销量高出3至8倍，该公司认为粉末涂料是剂而且过喷不会造成危害因为可以将过喷粉末进行回收和重，。：全球电动汽车生产商所面临的共同问题的解决方案如电池温度复使用使用低温固化的粉末涂料时能耗较低Banuls同意。“粉末涂料有机会满足这些领域内可持续发展产品需求的不断增波动和电池故障对消费者构成的安全风险粉末涂料有助于提高，。”电池的冷却效率和使用寿命。长此类产品可降低能耗提高工艺效率从而降低了碳足迹，粉末涂料是液体涂料的一类切实可行的替代品相比而言液体，。涂料需要多层涂覆涂装时间较长低温固化粉末涂料可以在相未来增长的三大趋势，。对较低的温度下熔融和固化这有助于降能源成本热固性和UV。粉末涂料的增长机遇令人备受鼓舞市场上对于通过环境认固化粉末涂料将继续是产品开发的领域，证的成熟技术的需求对于能支持制造商制备合规产品的技术的，。需求推动了粉末涂料的增长，“，对电动汽车的需求有助于加速增长Banuls表示PPG公司的研究与市场趋势完全一致这些研、。”究重点关注电动汽车超耐久性和热敏基材等主要的增长领域，在亚洲在过去5~10年中由于Tata和Chery等汽车生产商：“，她补充道本公司正在开发一系列新产品预计将于2022年初上，都是用粉末涂料喷涂入门级汽车所以粉末涂料在汽车行业中的。市未来的发展包括用于HDE的低温烘烤的超耐久性粉末涂料和用作用正在日益上升。。”。于电动汽车生产商的绝缘粉末产品粉末涂料的前途一片光明，另一方面Biller认为电动汽车是我们预计粉末涂料将实现，参考文献真正增长的领域对于电气零部件使用粉末涂料技术早有先例[1]AkzoNobel,Thecriticalimportanceofpowdercoatingsdrivingan。所以这是电动汽车自动元器件的理想选择这些涂料既具有良好的electricfuture,https://automotive.interpon.com/en/insights/accessed、，。绝缘性导热性和耐腐蚀性也可以有效地实现厚膜涂装16Nov2021欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------1414粉末涂料专家之声mo两个问题两个答案c.，：eboda.kcots您如何评估干碰干粉末涂料B-_lexiP1的性能和潜力？:源来2您认为粉末涂料的其他技术趋势是什么？，干碰干粉末涂料的概念是将两个烘干步骤紧缩成一个步骤当1，。涂装工艺包括两道涂层时这是合乎逻辑的最初的粉末涂料，（），是单涂层一次烘烤但是对于双涂层体系底漆和面漆，、在涂装区域需要采用某种特殊的防护要求例如钢结构建筑和，农业机械等由于这些部件通常又庞大又笨重需要很长的固化，时间和冷却时间才能达到固化温度和可操作的状态因此又，耗时又耗能在干碰干体系中将面漆喷涂在未固化的底漆，上然后实施一次烘烤过程使总能耗和涂装时间缩减到原来的AntoniNogués。、，一半左右因为固化时间短能耗低以及生产车间的投资也更技术总监，欧洲中东和非洲，。少所以它带来的经济优势是提高了生产效率它的技术优势在Arkema公司，于更优异的耐腐蚀性和耐候性因为选用了两道粉末涂层一次antoni.nogues@arkema.com，烘烤工艺使两道粉末能互相渗透总之干碰干粉末涂装当前，。的潜力主要在于大型部件的涂装上其经济效益是十分明显的，任何其他可以替代的涂料体系基材需要加热和固化涂层需要，能量是目前需要努力改进的问题其目的是降低涂装的能耗以；，“”，“”及其对碳足迹的影响由于改善了基料的户外耐性使涂料的我认为粉末涂料将继续延续其原有的基因优势即4E，耐久性也更长这也降低了最终涂装工艺的成本环保性不2，因素举例来说施工方便和众所周知的优点加上简。含VOC只是粉末涂料的优势之一一些交联剂和助剂正在被、，。单直接的涂装工艺将引领各种新的应用领域例如干碰干技，（）。无害的替代品所替代这十分有利于塑料的回收如PET，术就适用于重型机械随着树脂技术的进步优良的面漆和外观，而且一些能替代当前化石衍生原材料的生物基可持续发展的，的标准将持续得到提高特别适用于固化和流动能够在一个独立。替代品也越来越多，。：的工艺过程中实现的特定基材如UV固化技术经济性粉末涂，装是迄今为止最经济的施工方法每个部件的涂装成本明显低于书籍贴士书籍贴士：粉末涂料化学与技术粉末涂装是迄今为止最经济“384页,第3版,EmmanouilSpyrou,2012,ISBN:978-3-86630-884-8的施工方法。”——、这本书包括关于粉末涂料的全部内容原材料影响粉末涂、。料性能的参数生产技术和应用技术www.european-coatings.com/shopEUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------专家之声15moc.eboda.kcots-ymdaK:源来，老实说我认为虽然干碰干粉末涂料涂装的概念似乎是，非常好也具有很大的潜力但是它并不像支持者所推崇1，（的那样从理论上讲它的最大优势是能形成双层底漆和面），。漆体系的耐久性同时又消除了中间烘烤的工艺实现高质，量面漆所需的各种参数可以在实验室中进行精心的设置最终，获得优异的面漆然而在实际操作中该工艺很难将第一层（）。底漆的颗粒物与最后一层面漆分隔开连续两道涂层的静，电喷涂促使颗粒物混合在一起从而这两层粉末涂料会杂化混，合在一起这种现象可以通过第一道涂层的快速熔融烘烤然KevinBiller，后再喷上面漆的方法加以减轻但是这并非是真正的干碰干涂总裁装工艺。ChemQuestPowderCoatingResearch公司kbiller@chemquest.com、粉末涂料最强劲的发展趋势是低温固化超耐久性和电动（）。：汽车EV低温固化包括两个方面新型热固性技术2。以及UV固化粉末技术低温固化通常是指能够在150C或更°。低温度下固化的粉末涂料有一些低温热固性粉末涂料甚至可。以在130C下进行固化UV固化粉末涂料可以在低至100C°°。的温度下熔融和固化红外技术用于这两种粉末涂料的固化越来越多，这些低温固化粉末涂料的应用范围正在不断扩大包括采（）（）用人造MDF中密度纤维板和天然木材某些情况下制，备的家具和橱柜此外最近涌现出了在碳复合材料和一些热（）。变形温度HDT较高的塑料上的新应用（另一个新兴技术领域是热固性含氟聚合物的超耐久性十年以上的佛罗里达曝嗮结果）。超耐久性粉末涂料已经在全球，地标性建筑项目中开始使用包括纽约市哈德逊广场匹兹堡市的PNC广场和吉隆坡市Exchange106大厦等，随着电动汽车的蓬勃发展粉末涂料成为个人交通的创新，动力装置的首选涂装技术在需要高绝缘性的工业应用领域、（），如母线机架和电机部件如定子和转子长期以来一直将。粉末涂料作为高性能涂料粉末涂料转向电动汽车的应用是一，个自然演变过程预计电动汽车的增长将非常强劲估计复合，年增长率将接近30%市场研究机构预计到2030年电动汽车将占轿车/小型卡车总量的32%。欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------1616粉末涂料产品综述可能会出现新的应用领域m粉末涂料是一种成熟的涂装技术其优势在于涂装速度快o，、c.eb完全不含挥发性有机化合物以及可以采用多种基料为许多应用o，da.领域提供了最佳的性能通过降低固化温度最近开发出了一些k，cots新的应用如木器家具我们的产品综述栏目介绍了一部分典型，。-yik的现代基料。s’lotsazro，t具用典型的粉末涂料以聚酯树脂为基料聚酯树脂也是大civ:家源，来多数粉末涂料应用的最重要的基料在市场上聚酯粉末，涂料有着悠久的历史20世纪60年代就已经开始使用聚酯粉末涂。料通过一种聚酯树脂中的羧基与另一种聚酯树脂的羟基之间发，生酯化反应而实现固化或与双酚A环氧树脂中的羟基之间发生，。酯化反应实现固化从而获得混合型粉末涂料所有的粉末涂，料都一样是通过加热和熔融基材表面上的粉末启动固化反应，过程环氧树脂和聚酯的混合型涂料是目前最常见的粉末涂料，可用于家具等室内应用通常这两种基料的用量基本上是等当，量因为环氧树脂十分容易黄变所以可以使用较多一些的聚，。酯加以补偿酸值（玻璃化转变温公司产品化学组成颜色/mg黏度（）固化条件/mPa·s度CKOH/g）/°5000~1500090~100Reafree6818饱和羧基聚酯最大值3(165C,ICIDIN54135C/15分钟°°(ASTMD-1639)53229)TGIC：最大值2(ASTM30~3520000~32000200C/10分钟°ArkemaReafree5706饱和羧基聚酯D-1544)(ASTMD-1639)(ICI-DIN53229)57Peimid：180C/15分钟°TGIC：20000~50000最大值2(ASTM32~38200C/12分钟°Reafree5709饱和羧基聚酯(165C,ICIDIN67°D-1544)(ASTMD-1639)Peimid：53229)160C/15分钟°最大值32(TM70~8520000~5000067150C/3分钟°UralacP3050羧基聚酯（）2019-03)(TM2400-07)(TM2727-05)(TM2076-05)红外烘箱135C/30分钟°DSM/最大值28(TM70~857000~17000UralacP3250羧基聚酯53160C/6分钟°Covestro2019-03)(TM2400-07)(Tm2727-05)180C/4分钟°135C/30分钟°最大值36(Tm80~9010000~5000063羧基聚酯160C/6分钟°2049-03)(2400-07)(Tm2727-05)(2076-05)180C/4分钟°8200Crylcoat1545-6羧基聚酯树脂最大值207266130C/15分钟°(175C)°IR:32kW/m²半结晶不饱和350AllnexUVecoat9010聚酯树脂最大值203(100C)85(熔融温度)UV:80~160W/°cmIR:32kW/m²无定型不饱和最大值10103000~500048UV:80~160丙烯酸酯聚酯W/cmEUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------产品综述17。环氧基与羧基之间的反应通常相当缓慢为了达到足够快的，。固化速度或降低固化温度通常会使用某种催化剂使用新型，催化剂以及新型聚酯树脂能获得较低的固化温度从而开辟了在，、。新基材上的应用如中密度纤维板纤维板和其他木质基材等，除热敏性问题外基材应含有足够的水分才能导电可以对粉“年中密度纤维板市场规2020，末产生静电吸引力对于中密度纤维板等许多木基材情况就是模估计为1.0516亿立方米。”，这样当然现有成熟市场的变更尚需时间而粉末涂料的最新发展正在一点一点地开辟新市场，另一方面在金属家具等成熟的市场上粉末涂料已成为，主导技术在该细分市场中还可以发现有聚酯混合型粉末的应，用但是在这个细分领域中通常是采用聚酯/TGIC粉末涂料或聚氨酯粉末涂料。柠檬烯衍生的聚碳酸酯作为生物基固化UV粉末涂料树脂（）本文描述了对源自橙油和二氧化碳的聚柠檬烯碳酸酯（）（）。PLC作为UV固化粉末涂料基料的评估采用PLC作，为基料的UV固化粉末涂料表现出优异的性能例如高透明、、。度良好的耐丙酮性高铅笔硬度和高König硬度ChunliangLiet.al,ProgressinOrganicCoatings,Vol.151,Feb-ruary2021,106073应用特点良好的流动性、低温固化涂料和热固性装饰涂料良好的耐盐雾性和防护涂料良好的机械性能柔韧性、高耐久性的热固性防护粉末高光泽不起霜良好的户外耐久性良好的流动性用于静电涂装的高耐久性热固性、高光泽不会起霜防护粉末良好的户外耐久性快速固化或低温烘烤中密度纤维板等热敏基材固化窗口宽未使用有机锡化合物快速固化或低温烘烤低温固化涂料边缘覆盖性好固化窗口宽快速固化或低温烘烤低温固化涂料固化窗口宽适用于热敏基材良好的机械性能低温固化涂料良好的物理老化稳定性、UV固化粉末涂料木器涂料良好的平整度和柔韧性、UV固化粉末涂料木器涂料良好的抗划伤性欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------1818粉末涂料技术论文moc.eboda.kcots-JHR:源来装饰外观粉末涂料使用矿物料的一些方案LievenVerstuyft，PetraFritzen博士，Imerys公司，许多矿物料都有助于改善粉末涂料的性能但是究竟哪种性具体来说我们研究了在不影响整体性能的情况下如何将矿，矿物料的效果最好呢粉末涂料最常用的矿物料是碳酸钙天然？（，物料作为二氧化钛的增量剂在另一项研究中我们研究了使用重钙和沉淀轻钙和硫酸钡天然重晶石和合成沉淀硫酸CaCO）（3硅灰石提高防腐性能的情况。钡）。、、、、、们从化学组成形态粒径吸油量亮度硬度和密度我，如何降低粉末涂料中二氧化钛的用量等性能各不相同的多种无机矿物料中选择了若干种矿物，料用来评估和验证其在粉末涂料中的适用性及增强性能的可能目前粉末涂料生产商仍在寻找可部分替代二氧化钛的解决表填料的性能1沉降法细度吸油量白度矿物料产品代码形态莫氏硬度密度（）g/ml（，）（）（）D-50µmml/100gYMinolta煅烧高岭土E8731不规则0.6809152.6硅灰石E8733针状2.530914.52.9珍珠岩E8734片状3608552.3碳酸钙E8737球状1248632.7包覆碳酸钙E8732球状1.4209532.7沉淀硫酸钡球状0.9159234.4EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------技术论文19表配方2质量分数矿7%（）配方对照料物料结果一览70AV聚酯31.7531.752.5型环氧树脂31.7531.75：→对粉末涂料中矿物料增量剂的研究表明除常用的碳酸钙，。流动助剂11和硫酸钡外其他矿物料也可以提供同样高水平的性能脱气剂0.50.5，、→特别是经证明煅烧高岭土珍珠岩和硅灰石等非块状矿，物料有助于提高不透明度并且能降低二氧化钛的用量在二氧化钛3528，。这方面煅烧高岭土略占优势矿物料07、→所选的煅烧高岭土珍珠岩和硅灰石等产品等级所呈现的（）100100总计/%质量分数机械性能和粉末性能赋予粉末涂料较好的性能。煅烧高岭土和细粒径的硅灰石所呈现的E*光学性能和光→Δ，方案以抵消价格和供货的波动此外新的法规要求根据产品，。泽表明它们是碳酸钙和沉淀硫酸钡的重要替代品中二氧化钛的含量和所采用的微粉化技术类型来对粉末涂料产品，贴标签因此二氧化钛含量低以及涂层的光学性能高都是，→硅灰石由于具有特殊的针状颗粒形状和碱性能增强粉末。，涂料的防腐性能至关重要的我们技术中心以前对PUR工业面漆的研究表明功，能性矿物料能够降低二氧化钛的含量同时还可保持或提高涂层，（的光学性能后来我们研究了各种矿物料对混合型聚酯-环）。氧粉末涂料涂装性能的影响欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------2020粉末涂料技术论文所用的矿物料及其特性60~80ml。特别是选择细粒径是因为它们能够间隔开二氧化钛颗，粒因此在不降低不透明度的情况下能够减少白色颜料的用，、试验计划中包含了5种矿物料即煅烧高岭土珍珠（）、（）、量。岩E8734碳酸钙E8737硬脂酸包覆碳酸钙（）、（），。E8732硅灰石E8733沉淀硫酸钡作为市售对照品。表1列出了这些矿物料及其性能矿物料的选择主要根据它们在配方和样品的制备。形态和吸油量方面的差异选择了d50为0.6~3µm的细粒径的产（）。初始配方对照配方只使用二氧化钛矿物料对二氧化钛，；品因为此次评估将采用高光泽涂层进行矿物料粒径粗会产生，。的替代率为20%对这些替代配方进行了评估初始配方的组成，。不规则的表面造成表面光泽低或出现表面缺陷煅烧高岭土（），（如表2所示。d50为0.6µm的粒径最细其次是硫酸钡和碳酸钙包覆和，），。先在搅拌机中将粉末涂料进行预混合然后采用19mm同未包覆d50在0.9与1.4µm范围之间硅灰石和珍珠岩具有特，。向旋转的双螺杆挤出机挤出螺杆转速为500rpm两个加热区的殊的针状和片状结构粒径最大分别为2.5和3.0µm包覆和未温度均设置为100C。挤出的物料在一个台式磨机上进行粉碎，°、，包覆的碳酸钙硅灰石和硫酸钡吸油量均较低每100g填料吸油，（）。15~30ml而煅烧高岭土和珍珠岩的吸油量为每100g填料吸油超大粒径的颗粒用140目106μm筛子进行筛分出采用静电表涂层性能3对照品珍珠岩碳酸钙包覆碳酸钙煅烧高岭土硅灰石硫酸钡E8734E8737E8732E8731E8733光学特性62μm厚时的不透97.497.396.196.997.597.396.5，明度CR/%L*96.395.495.495.995.795.696.0b*1.72.41.61.82.01.81.8ΔE1.120.880.410.690.70.2960光泽10092.999.899.299.397.8100°20光泽94.261.988.28388.779.986.7°PCI平整度7767667机械性能正向冲击/cmKg184.3184.3184.3184.3184.3184.3184.3反向冲击/cmKg184.3184.3184.3184.3184.3184.3184.35毫米轴棒弯曲合格合格合格合格合格合格合格划格法附着力5B5B5B5B5B5B5B杯突/mm8.68.48.78.78.38.88.8铅笔硬度H2HHHFH2H抗Buchholtz压83111125111111111111陷性粉末性能粉末流动性/mm61707467616875凝胶时间/s118107117117128119115EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------技术论文21，喷枪将成品粉末涂料涂装到金属试板上并在200C的电加热5毫米心轴棒弯曲试验评估了抗缓慢形变的能力所有涂料均通°。。。：，对流烘箱中固化15分钟干膜厚度为60~65µm评估的性能包括过了该试验按照ISO-1520标准涂料和清漆-杯突试验对缓慢，、。。形变也进行了评估与对照组比较添加的大多数矿物增量剂对光学性能机械性能和粉末性能结果见表3，柔韧性几乎没有影响添加煅烧高岭土和珍珠岩后发现柔韧性。出现轻微的下降吸油量并非是影响光泽的唯一因素，与市售对照品相比珍珠岩和硅灰石的L*值较低这说明其Δ表3显示了在约62µm厚度的干膜上得到的不透明度测量结。（），抗划痕性较好珍珠岩还具有较低的值60因此具有较Δ°，、果当二氧化钛用量减少20%时煅烧高岭土珍珠岩和硅灰石好的耐擦伤性。（，细粒径填料呈现出与对照品一样的不透明度ASTMD-6441方）。、。法A这些产品分别具有不规则结构片状结构和针状结构、（）球团流动性得到了改善球状块状矿物即包覆和未包覆的碳酸钙以及市售对照品（）。。沉淀硫酸钡对不透明度会产生中度的负面影响这证实了块按照ASTMD4242测试了球团流动性对照组的球团流动性，。。状矿物料会聚集在二氧化钛颜料颗粒的周围从而降低了二氧化为61mm所有受试矿物料都有利于改善球团流动性添加沉淀，。、钛的光散射效率而非块状矿物料会对白色颜料产生间隔效应硫酸钡和碳酸钙可显著提高该性能而包覆碳酸钙珍珠岩和硅。。。使白色颜料产生更多的光散射和更高的不透明度包覆碳酸钙要灰石仅略微提高了该性能煅烧高岭土的效果与对照品相当按，—，比未包覆产品呈现出更高的不透明度这表明了硬脂酸盐包覆层照ASTMD4217热固性涂料粉末的凝胶时间在200C下测量°，，的优点就颜色而言计算的E*值与对照组相比在0.29与1.12了凝胶时间涂料样品之间未发现显著差异经测量对照品的Δ。，——之间变化这些差异与矿物料粉末的白度有关通过选择白度最凝胶时间为118秒而所有其他样品的标准偏差为7秒完全在（）：（）、高最好>90和颜色指数b低的矿物料碳酸钙包覆煅烧、，。高岭土硅灰石和沉淀硫酸钡可以得到最低的E*除珍珠岩Δ，产品以外与对照配方相比所有矿物料的60光泽基本没有任何°，（）变化与对照品相比珍珠岩的片状结构和粒径d503.0µm，会使光泽度降低7个光泽单位大多数矿物料都呈现较高的光泽。这说明吸油量并不是影响该特性的唯一参数矿物料的颗粒形、。状最大粒径以及与树脂的亲和力也起着重要作用使用PCI平（：），整度标准范围为1-密集的桔皮至10-非常平整对平整度进，行了检查总体而言用矿物增量剂替代TiO后对所评估体系2的平整度产生极小的影响。较高的硬度抗划痕性和耐擦伤性、，按照ASTMD-2794标准使用加德纳冲击试验机测试了抗冲。击性和抗快速形变的性能对照品与用矿物增量剂改性的所有样（）。品都显示出优良的最大抗冲击性184.3cmKg正冲/反冲通过表矿物粉料的性能4碳酸钙（硅灰石（硅灰石（EEE重晶石7914）7917）7918）（）95929091白度Y沉降法细度2.93.53.82.5（，）D50µm（吸油量/毫升16153030油/100克）（）2.74.42,92.9密度/g/ml欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------2222粉末涂料技术论文本试验的精度范围内，；，。的L*值得出耐划痕性对于耐擦伤性测量出60ΔΔ°（），在划格法附着力试验ASTMD3359–方法B中所有粉末，。涂料配方的附着力均为100%等级为5B采用ASTMD3363的测硅灰石在防腐性能中所起的作用。量方法测量了铅笔硬度这一试验方法的结果在某种程度上与操。第二项研究着眼于硅灰石矿物料及其对防腐性能的贡献本，。作员有关评级的估计精度为+/-1个铅笔硬度单位将对照组的，。研究中对聚酯/HAA粉末涂料进行了评估评估的矿物料有重晶。硬度评定为H级矿物料改性涂料的硬度均评定为H+/-1铅笔硬度、（），（），。石碳酸钙和细磨的硅灰石表4本研究中所选矿物料的粒F-H-2H此外按照ISO2815:2003测定了Buchholz硬度，。径基本相当介于2.5~3.8µm之间碳酸钙和重晶石的特点是球根据ISO2808:2007方法7C，用5次测量的平均值确定了涂层的干（）。状结构和吸油量极低15和16毫升油/100克填料测试的硅灰。膜厚度发现所有样品均高于该方法中有效测量所需的最小涂层。（石具有独特的针状形貌其吸油量高于其他受试产品吸油量30，。厚度然后用Buchholz压头测试了硬度所有含矿物料粉末涂毫升/100克填料）。，料的性能明显优于对照组根据公司自定的试验方法评估了耐。擦伤性和耐划痕性该方法包括使用1毫米硬金属笔和电动横切工，；，具在涂层上划出一个网格采用5N的力在垂直和水平方向配方和样品制备，。上以1毫米间距划出40个划痕通过测量刮痕区与未刮痕区之间。初始配方的组成如表5所示矿物料/树脂比率的计算方式是，要确保配方中矿物料的体积百分含量相同可以采用不同密度的图120°光泽和60°光泽，（矿物料为了保持颜色的一致将炭黑含量保持在1%质量分90数）。80；，涂料的制备在低速下将各组分混合成均质的粉末然后提70（），高混合速度1分钟使温度上升使聚合物熔融并在助剂周围流60，（），位动这样就会得到半固体块块状然后进行冷却以防止单50，。泽40发生固化然后进行研磨并用125µm筛网进行过筛用丙酮和光30，MIBK混合物清洗磷酸铁处理过的钢板使用粉末喷枪在该钢板上20，。喷涂65µm厚的涂膜然后在180C下固化10分钟°100CaCOE7914重晶石硅灰石E7917硅灰石E79183光学性能和机械性能得到增强20光泽60光泽°°，涂装后检查试板的外观所有试板都呈现出轻微的桔皮。。但是发现光泽各不相同图1显示了20和60下的光泽结果最细°°图2500小时热盐雾试验——划线处的蠕变扩蚀Findoutmore!MineralCaCOE7914重晶石3extenders62searchresultsformineralextenders!硅灰石硅灰石Findoutmore:www.european-coatings.com/360E7917E7918EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------技术论文23（），的硅灰石E7918呈现最高的光泽可以与碳酸钙相当但高致谢，ThePowderCoatingResearchGroupInc.公司KevinBiller、英国涂料与于重晶石和其他硅灰石这两种硅灰石矿物料都达到了高光泽（）、研究协会PRA法国图卢兹的Imerys技术中心：这证实了在先前二氧化钛替代物研究中观察到的结果吸油量并参考文献不是影响光泽的唯一参数。[1]MichaelA.Wolfe,CalciumMetasilicateMaintainsPerformance,，如表6所示硅灰石具有针状形态这是其机械性能总体良好MinimisesCost.PCIMay2012[1]，的原因除良好的机械性能外还发现涂层中硅灰石的针状结[2]CliveH.Hare,MechanismsofCorrosionProtectionwithSurface-TreatedWollastonitePigments.PaintsCoatingsIndustryMarch1998、、构也有助于增强涂膜的内聚力提高尺寸稳定性减少开裂和龟、。裂增强抗脆性破坏和由此引起涂膜降解的能力提高了防腐性能（），在500小时加热盐雾试验ASTMB117后评估了防腐性，。能按照ASTMD1654评估了划线处的蠕变扩蚀情况硅灰石得，。到了最佳等级为10这说明表面或划线处没有任何缺陷碳酸钙（）。和重晶石的防腐等级分别为5.5和5图2（）硅灰石偏硅酸钙对防腐蚀性能有促进作用早已为人所，。知文献资料[1,2]中也有详细记载硅灰石的基本性能之一在于。（），。LievenVerstuyft它具有碱性硅灰石为碱性化合物pH值为10不太溶于水Imerys公司（）。其降低了实现钝化无抑制对氧的需求量碱性pH值来自于lieven.verstuyft@，矿物表面原位形成的氢氧化钙其释放出有利于防腐效果的钙离imerys.com，子防腐性能较好加上优异的机械性能合在一起提高了耐久，。性从而延长了高性能涂料的使用寿命表聚酯配方5/HAA（配方/%质量CaCO硅灰石硅灰石3重晶石分数）E7914E7917E7918罩光清漆81.5748181底色漆117.5251818矿物料1111总计1001001001001、含树脂HAA和助剂表机械性能6CaCO硅灰石硅灰石3重晶石E7914E7917E7918划格法附着0000，力ISO2409Persoz硬度/s372369360383锥轴棒弯曲/0000mm落球法抗冲击5706060性/cmKg欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------24生产技术moc.eboda.kcots-966mop:源来能源成本减半珠磨要比传统的预分散具有明显的工艺优势博士瑞士公司FrankTabellion，BühlerGrindingandDispersing虽然在油墨和涂料生产中大部分能耗是在精磨过程消耗的成本和效率效益，但是预分散工艺是效率和可持续性收益最高的工艺在预分散阶。段用珠磨取代高速分散罐可以降低精磨所需的珠子的尺寸使，总的能源需求削减50%，缩短加工时间和降低成本。预分散工艺是关键，。情后人们的生活发生了很大变化我们有更多的时间来，疫，传统上实现油墨和涂料生产节能的途径一直集中在精磨工考虑如何生活和如何工作加上媒体越来越关注环境和极，艺上因为湿法工艺仅需要80%的能量输入所以这是一个合乎，端天气条件因此消费者会比以往任何时候更加重视所购货物逻辑的决定。及其包装对环境的影响，但是从科学角度来看整个工艺过程还存在一个关键的工：，艺过程该过程虽然本身的耗能很少但是它对实现行业要求的、、、、消费者追求可持续发展性和低成本颜色色饱和度光泽透明度流变性/黏度和稳定性/保质期所。“”“”，（、、、需的相对能耗具有重大的影响该工艺过程就是预分散或混合疫情之前2018年对7个国家法国德国意大利波、、[1]），工艺。兰西班牙土耳其和英国的7000名消费者进行了调查发，现68%的消费者认为环境友好性对他们尤为重要或非常重要实际上无论是实验室测试以及商业试验还是当前的产品应[2]，然而一项针对美国消费者的疫情后的研究发现虽然在决定是：用都表明将新开发的预分散方法与最新一代立式高功率密度砂，（），否购买时包装对环境的影响起着重要作用占14%但是，。磨机相结合整个工艺过程可以节约高达50%的能耗，（）。截至目前决定是否购买最重要的因素仍然是价格61%这相当于每生产1t油墨可减少约200kg二氧化碳当量的排，放对于5000t/a的产量这相当于高达40000棵树的二氧化碳，那么涂料行业如何同时提高整体可持续发展性和降捕获量除了可持续发展性以外重要的是要指出通过改进预，、低成本呢？分散过程生产商还可以从更高的工艺稳定性更短的停机时间，最明确的一个目标肯定是降低涂料和油墨生产过程中的能和更少的人员交互中获益这样使生产过程更加高效使经济效，。耗这不仅有益于我们生存的地球也可以为生产商带来显著的益大大超过了节能EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------生产技术25，料产生离心位移从而形成强大的涡流将粉末吸入该旋涡中，。在锯齿盘的周边受到强大的剪切力最终导致快速分散，该方法能够分离预混合料中松散聚集的颗粒但是这种方结果一览（法施加的剪切力并不足以分离较为致密的附聚体或聚集体这是）（，粗颗粒部分的主体通常颗粒中有最后10%到15%的硬聚集，（）体是最难分离的在大多数情况下简单的剪切并不能施加足够→在预分散过程中以珠磨替代高速分散罐HSD可以为。的力由于预混合中留下的一小部分较粗的颗粒会影响精磨过程精磨制备一种更为均匀的漆浆，。所需的比能量要实现可持续发展这是一个大问题，。→这样在精磨中就可以使用尺寸更小的研磨珠使整体能，？，那么有什么解决方案呢现在研究和开发科学家们已经耗节省高达50%，证明用一种新的低能耗珠磨工艺代替预分散阶段的HSD剪切，。可以实现油墨和涂料行业一直梦寐以求的更高的效率和可持续发→漆浆中没有粗颗粒可明显缩短生产时间，展性从整体上看该工艺的全过程以及精磨阶段还有两个更为（→将精磨珠子的尺寸从0.8毫米高速分散罐制备浆料通常需。。引人注目的因素增大漆浆的流速可降低对比能量的需求优化），要的尺寸降低到0.3毫米使生产商能够更好地控制分散体，研磨舱内的研磨珠活性和分布就可以减少因散热和磨损而浪费，、、、、的一些关键性能如颜色色饱和度光泽透明度流变的能量。性/黏度和稳定性/保质期。研磨珠尺寸对研磨效率影响的矛盾：，珠磨的两个基本要素一是单次研磨的强度二是研磨珠与颜填料颗粒之间的相互作用的数量，研磨珠尺寸必须足够大才能在预混合过程中分散最大的重新规划两步法工艺，：，颗粒但是矛盾之处在于如果我们采用的研磨珠越小所，、大多数油墨和涂料生产商都采用两步法工艺将颜料基，看到的磨珠与颗粒之间的相互作用就越多因此能耗就越、、。。料助剂和溶剂混合成一致均匀的产品第一步是预分散第，少若要实现可持续发展生产最有效的方法是降低研磨珠的（）。二步是精磨见图1，尺寸但是这样做的前提是不会留下团聚块或出现不可接。整个工艺过程中的能源效率理论非常清楚最终研磨过程中受的黏度偏差，可以使用的研磨珠越小产生高质量彩色分散体所需的比能量就，因为磨珠的数量与其直径的三次方成反比关系所以使研。。越低这说明工艺过程和最终产品具有更高的可持续发展特性，磨珠尺寸减小一个数量级会使相同体积的研磨珠变成高出三个，然而精磨过程中的最佳研磨珠尺寸取决于原材料的最大粒，数量级的研磨珠数量给定体积下控制研磨珠数量的方程式如，径预分散过程后如果原材料中残留少量的过大颗粒会造成下：精磨效率的下降。1Ln·0.6·φ%，磨珠为了节能我们可以采取哪些措施来重新规划这一传统工艺4/πr33呢？，（）是一个单位体积1L；r=研磨珠其中研磨珠的数量n磨珠，在大多数工业和实验室应用中预分散工艺是使用高速分散，：（）。半径%填充度100%=最大值φ（）。：，罐HSD技术其特点在于锯齿转盘以高线速度旋转使物，（即使使研磨珠尺寸缩小一半研磨珠的数量也会增长8倍图图两步法生产工艺图规定体积中研磨珠数量与研磨珠尺寸的变化关系12250200罐散分150速万高百10050预分散精磨兑稀-1.210.80.60.40.20研磨珠直径/mm欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------26生产技术图预分散前后的粒径分布示意图），32因为研磨珠多可以引入更多的研磨能量所以使用小粒径的，研磨珠可以降低完成特定研磨任务所需的能量这就意味着能更，。快地完成研磨任务耗用的能量更低10080改善粒径分布60%预分散步骤的目的是切去粒径分布图中代表超大颗粒的尾/D40，部因为这些颗粒会妨碍在精磨中使用较小的研磨珠结果会增（）。加能耗图3预分散步骤中研磨珠的实际接触要比剪切力较弱20，？的HSD技术更有效该理论听起来很完美但是如何应用呢00100200300400500600700尺寸/μm创建一种工业上可行的方法。预分散前预分散后实验室试验证实了该理论下一步是开发一种可在工业应用中进行试验的工业用珠磨预分散装置，（，），最终开发出了一种新型预分散装置图4第2项将该图新的紧凑型生产模块，。4装置连接到预混合罐上可以实现高流量的再循环操作图4显示了具有以下功能的装置：1．将固体和液体材料添加到混合罐中2．在预分散装置与混合罐之间进行循环．，3通过预分散装置将混合料从混合罐转移至再循环罐4．在高功率密度珠磨机与再循环罐之间进行循环．，5通过高功率密度珠磨机将混合料从再循环罐转移到兑稀调漆罐．，6添加液体组分并转移至下一生产步骤，与标准HSD技术相比由于在预分散装置内完成了预分散过，程混合罐仅配备了一个低能搅拌器及7.5~11kW小型电机具体取决于混合罐的大小，该装置中采用了新型带磨珠的工艺可提供最大150µm的，粒径而HSD工艺的粒径约为300~400+µm因此在精磨步图配备集成泵的预分散装置的加工室：）产品进料，）销512，骤中可以使用0.3mm的磨珠而不是HSD工艺中所用的0.8mm子形状的定子，）多间隙分离，）具有离心卸压功能的转子34设计磨珠。。该方法本身也更具可持续发展性该预分散方法的能耗大概，。比传统的HSD低20%通过巧妙的设计可进一步提高效率，该预分散装置包括一个紧凑型6L的研磨舱其中将集成泵安3，。装在同一驱动轴上使流速高达15m/h由棒-销系统激活内部，、磨珠该系统配备了能够防粘连的独特的多间隙磨珠分离器系（）。统图5所述高流速和多间隙分离系统允许在预分散过程中使用3~5，mm的磨珠这是利用重型磨珠的相互作用减少超大颗粒的最佳尺寸。EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------生产技术27图新设计的精磨机配有筛网槽棒销和冷却，（）、（）、（）改进用于精磨的珠磨技术612/3夹套（）4（，降低所需的磨珠尺寸目前为止这是研磨过程中降低能耗），的最大措施之后还需要解决影响精磨过程能耗的两个重要因素。。我们的第一个目标是增加材料通过精磨机的频次数增加磨，。珠施加有效应力的颜填料颗粒数量可降低比能量的输入（，）精磨装置的新设计图4第4项具有更好的磨珠分离系，（）。统其中筛网与离心架之间的间隙尺寸更小图6如果与更，（大的筛网组合使用其可以实现高达8000L/小时的高流速相比，），。而言以前只能实现4000L/小时而且不会出现压力问题，为了优化研磨珠的激活和分布以便更高效地使用能源该，。装置使用了一种棒-销系统在转子和定子上分别装有棒和销研，磨机设计成双筒环形并配有离心式研磨珠分离系统使研磨珠，在研磨舱内围绕着产品从外环到内环自由流动从而最大限度，地增加了研磨过程中相互碰撞的次数这样就降低了因研磨珠。被压缩而浪费的能量另一个设计的特点是通过转子和定子表面，标质量和所要求的生产效率为此实验室在循环运行的高性能，。提高冷却的能力可以保护一些热敏的产品，珠磨机中尽量使用0.1mm的研磨珠这需要安装孔径为0.05mm这种最新一代的高功率密度珠磨机拥有一个主动研磨室，（），。50µm的筛网作为研磨珠的分离装置，其体积比上一代产品大了25%因此使研磨珠的数量增加了，。因此预分散过程必须要提供d100<50µm的粒径分布如，25%进一步提高了能源效率智能的棒-销结构增强了研磨舱，激光衍射和湿筛试验所示当输入功率为100kWh/t生产效率为，内研磨珠的活化和分布进一步减少了底部可能出现液压堆积的，100kg/h时就可以实现该目标当漆浆通过50µm滤袋时未发，研磨珠与标准珠磨机技术相比生产效率提高了50%流速提现有任何残留物。高了100%，随后在再循环中使用0.1mm研磨珠进行精磨时也证，实达到了上述目标且没有产生任何生产效率或一致性方面的问。能源效率和生产效率都得到了提高题精磨时还需要额外的800kWh/t才能达到d90<140nm的最终，。目标对15L珠磨机而言这相当于约35kg/h的生产效率，。在实验室内对新工艺进行了亚微米级的研磨评估为了满，另一个样品是在相同条件下使用0.2mm的研磨珠研磨预分，足喷墨应用领域的要求目标粒径d90要小于140nm这需要使，散漆浆获得的由于研磨珠尺寸较大该方法需要1200kWh/t的，用最大直径为0.3mm的小研磨珠和高效的研磨设备才能实现目，输入功率其中流速为20kg/h这表明使用0.1mm研磨珠的精磨工艺使能效提高了33%、使生产效率提高了75%。FrankTabellion博士参考文献Bühler公司[1]EuropeanConsumerPackagingPerceptionsStudy,2018.ProCartonfrank.tabellion@buhlergroup.com[2]McKinseyCompanySustainabilityinpackaging:InsidethemindsofUSconsumers,2020欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------28船舶涂料moc.eboda.kcots-aylI:源来不断了解和掌握石墨烯碳纳米助剂是如何显著提高船舶涂料性能的I.A.Rodionov，M.Gaier，R.Ingham，L.Martins，G.Heddon，M.Algermozi，GrapheneEnterprise公司[4]，石墨烯作为一种船舶涂料体系中的功能性助剂和环保措施正通过湿转移法将石墨烯作为特种颜料添加到涂料中可以降低，处于持续发展的过程中本文中我们将讨论石墨烯比较石墨烯，，有毒矿物填料的用量减轻涂料生产运行对环境的影响并且涂料与矿物颜填料的色漆以构建促进船舶涂料中石墨烯应用的案，很可能标志着新一代防护涂料的开始本文中我们确定了石墨例使石墨烯材料的生产和生命周期具有更高的生态友好性和可持，烯涂料的主要特征并讨论了石墨烯涂料为本行业带来的前景和续发展性。机遇。[1]从Novoselov等人2004年成功从石墨中剥离出石墨烯以自，来石墨烯的应用研究在许多领域广受欢迎包括智能聚。、制定石墨烯标准合物涂料船舶涂料汽车涂料等工业涂料都是用颗粒填料增强，、、、，的复合材料赋予涂料柔韧性耐久性颜色防腐保护和其他21世纪20年代石墨烯的生产水平发生了转变该技术变得，、，——，功能颜料的作用取决于其物理化学性质纳米级填料已经证明更加经济实惠更适合大规模生产石墨烯将广泛被采用[2][5]，。。可以减少颜料的用量并能提供与微米级填料相同的性能石墨作为液体和粉末涂料的颜料除众所周知的微机械剥离方法、，：烯纳米陶瓷和纳米银等各种纳米材料越来越多地用于船舶涂料外还有几种高成本效益的方法可以批量生产石墨烯液相剥离[6]，（）、（）。配方中由于它们具有与尺寸相关的一些特性这样使涂料的LPE法化学气相沉积CVD法和火焰合成法国家物，（），生产方式转向使用纳米级填料降低对环境的影响并减少采矿理实验室NPL与国际合作伙伴合作制定了ISO/IEC标准ISO/[3]活动。、、，（，石墨烯能够提高涂料的耐磨性导电性疏水性和屏蔽TS21356-1:2021测量石墨烯通常作为粉末或液体分散体，）。性这是其他纳米材料无法比拟的因此石墨烯作为一种毒性出售的结构特性该ISO/IEC标准有助于本行业定义其使用的，。最小的填料成为船舶涂料行业的关注重点其不但可提高船舶石墨烯类型且有助于控制其质量PLD法和火焰合成法生产的，，、面漆和底漆的整体质量而且可降低涂料生产过程的生态足迹石墨烯具有较高的性价比可制备出多层石墨烯目前船舶EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------船舶涂料29图屏蔽颜料的屏蔽性能（）的石墨烯；（）的硅1A1.8%B8%灰石剥离率5%~15%剥离率>65%结果一览→仅需1%~4%的石墨烯就可以增强船舶防护涂料的屏蔽性和，、，防腐性提高膜厚和柔韧性涂层的硬度和机械性并使涂料配方中总颜料用量降低2到3倍，→到2025年全球船舶涂料市场预计将增加至145.2亿美元石墨烯将在船舶涂料中获得更大的市场份额，→石墨烯在船舶涂料中应用以后它的长效性益处将受到广，、泛追捧如降低颜料的用量卓越的功能性和较小的生态足石墨烯1.8%硅灰石8%迹，→石墨烯能够简化涂料生产技术降低成本并且有助于减轻工作场所的危害。”，、色技术广受欢迎但是它们必须具有良好的耐冲击性耐化学，性和耐腐蚀性以及优异的防污损性通过使用石墨烯作为纳米，。助剂可以实现这些性能石墨烯的颗粒粒径为纳米级至亚微米2，/g；这比硅灰级具有纳米层状结构其比表面积大于2000m2（2），石的1.5m/g云母为3m/g大了好几个数量级硅灰石一直是。工业和汽车行业的涂料生产商都进行了大规模的部署。用于防护领域应用最广泛的填料石墨烯作为一种疏水性颜料材，料时它能导致气体和水分在复合涂膜内走一条非常曲折的通道[7]，在有硅胺存在的情况下已知氧化石墨烯纳米颗粒会与杂化体涂层可自行修复！[8]系中的环氧基料发生共价交联。这提高了涂层在金属基材上的附着。“，。船舶涂料用于防护陆上/海上的钢结构和船舶虽然这种绿力增强了防腐性能石墨烯的另一个显要特性是它的自修复能图加速腐蚀试验2AB石墨烯底漆Intershield3009A–DFT:8A–DFT:9A–DFT:8A–DFT:158μm269μm158μm269μm锈蚀蠕变锈蚀蠕变最小边缘边缘腐蚀腐蚀划线未划线划线未划线欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------30船舶涂料，。（）力在偏远地区的长期应用中该能力可能是非常重要的在液毒性欧洲化学品管理局ECHA已将石墨烯归类为一类>：，体体系中石墨烯也会引起剪切稀释这一现象有助于将石墨烯，“”，无害的粉尘物质最近还成立了一个石墨烯旗舰工作组旨作为涂料中的触变材料[9]。（）[10,11]我们公司GIT正在积极开发石墨烯，。在促进含石墨烯的商品在欧洲市场化供公众使用（），。屏蔽性能在添加2%体积分数石墨烯时就可以实现智能涂料技术>：，我们进行了多项试验并发表了多篇工业报道和科学报告。；该性能使双酚A基组合物与酚醛胺发生交联将样品在盐雾箱（），揭示了石墨烯在环氧涂层底漆和面漆中的关键功能如下文，中放置3周干燥48小时然后通过胶带附着力试验进行了检查和表1所示：（）。图1（）功能性颜料的浓度仅需1%~4%质量分数的石墨烯，>：耐腐蚀性将每种受试涂料喷涂在喷砂处理的基材上3>：，就可以实现防护功能和其他功能这些功能在无机底漆中需要（），块6×16cm的样板图2分别以158和159µm的干膜厚度喷（）。20%~60%质量分数的颜料才能实现（），涂含1%~3%质量分数石墨烯的石墨烯底漆并且以90和图涂层的耐刮痕性以的角度将重的锋利钢针图涂层的柔韧性硅灰石重晶石邻苯二甲蓝金，。：、、；：390°5000g412放在涂漆基材上然后保持钢板不动钢针沿样品拉动约红石型硅灰石重晶石氧化铁红硅灰石重，；：、、；：、10TiO342晶石石墨烯cm、石墨烯底漆石墨烯底漆面漆破损无开裂，较宽的划浅划痕~2，m痕~3μmμ1234Intershield300涂层底漆涂层的干膜厚的干膜厚度136μm度251μm表石墨烯颜料对聚合物涂料制造工艺良好的效果1涂料制造过程问题石墨烯如何解决该问题，生产车间使用有毒铬酸盐化学品和其他填料进行防腐保护用石墨烯替代保持涂料的效果，生产车间大量使用填料粉末添加过程耗时长减少粉末量使用石墨烯和其他颜料调色研磨工艺的能耗大需要多种填料、，存储需要巨大的空间来干燥安全和无交叉污染地储存颜料由于生产所需的填料量较少可显著减少储存的颜料量和填料，采购运费取决于待交付颜料的总重量减少运输负荷降低运输过程中的毒性货运过程会产生温室气体排放[10]，健康与安全生产底漆和某些面漆产品需要大量的危险化学品与传统的有毒物相比石墨烯的风险较小可以在不危害健康的情况下保持传统化学品的重要功能EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------船舶涂料31船舶涂料31，70µm的干膜厚度喷涂铝粉底漆对照品用一把锋利的刀，在每块测试板上刻划一道10cm长的线并在试板上钻一个0.5，cm直径的孔以便将铜线连接到测试板上然后将试板称，。重并将其浸入20~23C的0.5M的NaCl水溶液中借助EPS°，（600电泳电源在1V电压和190mA外加电流如万用表所），测下进行192小时的加速腐蚀试验将试板干燥称取试板，（）重量然后进行锈蚀蠕变试验ASTMD1654和胶带附着力（）。试验ASTMD3359，耐划痕性硬度仅需1%~3%的石墨烯就可以提供能>/：（）。够与金属底漆和破冰船涂料相当的硬度和耐磨性图3，柔韧性石墨烯有助于提高含填料涂料的柔韧性这与>：（）。基料/颜料的组合类型无关图4，因为ECHA已正式承认石墨烯的毒性证据非常有限所以石墨烯引发海洋和沿海环境中生物危害的担忧也正在得到[11]解决，这为石墨烯在涂料行业中的大规模使用铺平了道路[10]。：石墨烯最近在海洋涂料中的一些应用包括海洋防污损体系[12][13]和防覆冰体系中十分有效的防划痕和疏水助，。剂以及液化天然气容器上的石墨烯防腐底漆障碍依然存在，然而要更广泛地应用石墨烯填料仍存在一些技术障碍：：>单独使用石墨烯引起的残余自催化腐蚀钢基材上的单，层石墨烯可以催化该基材的阴极腐蚀因此建议使用缓蚀剂，。>由于石墨烯具有疏水性在水介质中的分散性较差>石墨烯的其他化学改性旨在进一步提高石墨烯颗粒的生Findoutmore!Marinecoatings290searchresultsformarinecoatings!Findoutmore:www.european-coatings.com/360欧洲涂料杂志中文版12–2021欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------32船舶涂料表标准防腐环氧树脂技术模型的环境影响分解表物相容性。2MAETP/GWP/ADP/颜料助剂(kg1,4-DB/kg）（kgCO/kg）（kgSb/kg）石墨烯涂料的可持续发展生产/eq2eqeq（海洋水生生态毒性潜值）（全球变暖潜值）（非生物削减潜值），（），现在有几家公司能够生产石墨烯每天按吨计算并双酚A环氧树脂2577.33.940.04671，且各批次产品之间具有可重复性而且石墨烯加工技术的最新二甲苯263.41.640.02978[4]发展已能够规模化地将石墨烯有效分散到涂料中。石墨烯防腐丙烯酸类助剂339.70.440.00483底漆体系的生产示范如表1所示——此类体系原来需要使用高达（），、40%~70%质量分数的矿物填料使得在能源消耗健康和安（硫酸钡硫化钡的302801.200.00563产物）全措施以及制造过程的总体技术复杂性方面产生了巨大的成本，二氧化钛3320.92.040.00138石墨烯是一种作为用于涂料生产的特种颜料至少可以使填料用，。量减半并且可以消除涂料生产中出现的障碍氧化锌620.70.780.00061膨润土112.80.0390.00026浮石3.040.00840.00004生产和供货所需的能量更低，研究表明在各种决定因素中原材料的生产和供货是决（石墨烯石墨的产23.40.0230.00020物）（）。定在生命周期内涂料对环境影响的最大因素见表2使用相（同的树脂/稀释剂/助剂母料生产的一种替代的石墨烯底漆只含有磷酸锌磷酸和氧化4530.12.210.20100锌的反应产物）（），10%~20%质量分数的颜料比传统矿物填料降低了近3倍，从而减少了颜料加工时所需的能量输入降低了工作场所的毒性（铬酸锶碳酸锶和重6067.65.490.03100，铬酸钠的反应产物）危害减轻了在涂料生命周期内对水生生物的毒性而且最终材料的性能相当于或超过高固体分矿物填料的体系。图石墨烯底漆与矿物填料底漆的环境影响潜值比较5石墨烯底漆无机底漆100%100%80%80%60%60%40%40%20%20%0%0%MAETPGWPADPMAETPGWPADP双酚A环氧树脂浮石双酚A环氧树脂二甲苯丙烯酸助剂二氧化钛丙烯酸助剂石墨烯硫酸钡氧化锌二甲苯磷酸锌硫酸钡二氧化钛硅砂铬酸锶膨润土EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------船舶涂料33，（、），环境足迹很低行比较时在所有三个环境因素MAETPGWP和ADP中、、在涂料生产过程使用石墨烯的另一个长期好处是环境足迹很硫酸钡二氧化钛磷酸锌和铬酸锶是石墨烯纳米片的主要成分（）。表3。、、低船舶防护底漆的常用颜料和助剂有硫酸钡二氧化钛丙烯、、、。酸树脂氧化锌膨润土锶化合物等对生产1kg无机底漆和，拟定的石墨烯底漆所需的原材料进行了基本的生命周期比较评海洋生态毒性的权重应更高（）。估表3传统环氧树脂配方和石墨烯底漆中的矿物填料的添全球变暖趋势和非生物削减趋势是衡量二氧化碳排放和不可，加量是按照Cardolite公司的开源指南设计的而石墨烯涂料配方。、再生资源削减的指标海洋水生生物毒性潜值是环境归宿生态[4]中石墨烯的用量是按照开源科学出版物的建议规定的。本次评[2]暴露和生态毒性影响因素的综合，分析结果表明海洋水生生物，估的目的是量化两个模型体系的理论环境影响即海洋水生生态：、、毒性潜值主要受以下原料的影响硫酸钡磷酸锌铬酸锶和双（）、（）毒性潜值MAETP全球变暖潜值GWP和非生物削减潜，酚A环氧树脂产品鉴于这些涂料旨在用于海洋环境所以应对（）。、值ADP表3中的MAETPGWP和ADP值是根据每种原材海洋生态毒性这一环境影响因素给予较高的权重，。“料的产量通过OpenLCA软件确定的模拟值采用Ecoinvent、，石墨烯对环境影响小功能强大和易获得性日益增长这三”，3.5Cut-OffUnitProcessesRegionalisedLCA数据库并且将，——者的结合使其成为智能防护涂料的必备要素它并不是一种“”。CML2baseline2000作为生命周期影响评估方法，：大宗填料而是一种必要的功能助剂因此可以得出结论石（）当对按照达到相同涂料性能时的颜料组分质量分数进墨烯颜料可作为传统矿物颜料和填料的绿色替代品。参考文献表石墨烯底漆与无机底漆的组成和生态足迹比较[1]Novoselov,K.S.,et.al.,EffectinAtomicallyThinCarbonFilms,Sci-3ence,2004,306(5696),666-669[2]Rudresh,B.M.,etal.,SynergisticEffectofMicroandNanoFillersonMechanicalandThermalBehaviorofGlass-BasaltHybridNanoCom-无机底漆石墨烯底漆组分posites:SynergisticEffectofFillers,IJSEIMS,2019,7(1)组成/%（质量分数）组成/%（质量分数）[3]Peng,T.,etal.,PolymerNanocomposite-basedCoatingsforCorro-sionProtection,ChemAsianJ,2020,15(23),3915双酚A环氧树脂55.065.0[4]Hou,W.,etal.,Recentadvancesandfutureperspectivesforgra-硫酸钡7.55.0pheneoxidereinforcedepoxyresins,2020,23,100883[5]Fei,K.,etal.,ImprovementoftheHeat-DissipatingPerformanceof二甲苯10.09.0PowderCoatingwithGraphene,Polymers,2020,12(6),1321[6]Yin,F.,etal.,Areviewonstrategiesforthefabricationofgraphene二氧化钛10.05.0fibreswithgrapheneoxide,RSCAdv.,2020,10,5722氧化锌2.5[7]Webb,H.K.,etal.,Wettabilityofnaturalsuperhydrophobicsurfaces,AdvColloidInterfaceSci,2014,210,64膨润土2.5[8]Parhizkar,N.,etal.,Corrosionprotectionandadhesionpropertiesof浮石2.5theepoxycoatingappliedonthesteelsubstratepre-treatedbyasol-gelbasedsilanecoatingfilledwithaminoandisocyanatesilanefunctional-丙烯酸类助剂2.510.0izedgrapheneoxidenanosheets,Appl.Surf.Sci.,2018,439,59[9]Vasu,K.S.,etal.,Yieldstress,thixotropyandshearbandingina石墨烯6.0diluteaqueoussuspensionoffewlayergrapheneoxideplatelets,Soft磷酸锌2.5Matter,2013,9,5874[10]Volkov,Yu.,etal.,Graphenetoxicityasadouble-edgedswordof铬酸锶5.0risksandexploitableopportunities:acriticalanalysisofthemostrecenttrendsanddevelopments,2DMater,2017,4(2),22001总计100100[11]Graphene-SubstanceInformation-ECHA(europa.eu):https://环境影响潜值echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.227.924(lastaccess:14.11.2021)海洋生态毒性潜值[12]Huichao,J.,etal.,TowardtheApplicationofGrapheneforCombat-（）ingMarineBiofouling.Adv.SustainableSyst.,Adv.SustainableSyst.MEP[kg1,4-4.4913.414DBeq/kg产品]2021,5,2000076[13]Wang,T.,etal.,PassiveAnti-IcingandActiveDeicingFilms,ACS全球变暖潜力Appl.Mater.Interfaces,2016,8,22,14169（）2.992.92GWP[kgCO2eq/kg产品]IliaRodionovGrapheneEnterprise公司非生物削减潜值ilyar@grapheneenterprise.ca（）0.0330.035ADP[kgSb/eqkg产品]欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------34可切换型助剂moc.eboda.kcots-avokydiSanaytaT:源来可切换型助剂有助于改善稳定性新助剂可对干燥过程中的各种变化作出响应能减少其亲水结构链段与水的接触，，公司SabrinaStopkaJörgHinnerwischAndreasOkkelCarstenErkensSabineStelzByk，润湿分散助剂的亲水性结构链段会加大水性涂料体系固化涂膜成部分在改善颜色光泽和透明度等光学性能方面起着至关重的水敏性可切换型润湿分散助剂可显著降低吸水率提高涂膜的[2]，要的作用。：这些助剂有两个特征结构链段一个结构链段紧紧耐污渍性和防腐性，吸附在颜料上另一个与漆料中的基料和溶剂发生相互作用确（），保与涂料的相容性图1通过选择与基料相容的结构链段，。性涂料的使用越来越普遍尤其是它对环境的危害较小[1]水，就可以将其用于稳定不同极性涂料中的最小颗粒从而防止出现，。然而其性能目前尚不能与溶剂型体系相媲美举例来，（），絮凝在水性涂料体系中极性链段对这种相容性特别重要但说在金属直涂涂料DTM应用中水性体系通常对腐蚀性环，。是在使用过程中也会导致不良的副作用，、境具有较低的抵抗力而水性木器涂料更容易受茶酒或咖啡等，涂膜干燥时润湿分散助剂的极性链段保留在涂层中并。。污渍的影响助剂的正确选择会对所述性能产生良好的作用，且与水的接触使水渗透到涂层中如果渗透液中含染色剂如，。茶或红酒等那么这些染色剂就会积聚在涂膜中并形成污渍润湿分散助剂能降低耐水性，此外水含量的增加和盐离子的涌入会加速涂层金属基材的腐蚀。配方设计师认为水性体系很复杂所用助剂在选择时需十（）。图2，分仔细而且要求十分苛刻而且要比溶剂型体系进行更多的微，：为了应对吸水性问题必须解决以下相互矛盾的问题即润，调由于固体颗粒与水之间存在很大的表面张力差异因此水性，湿分散助剂一方面需要具有亲水结构以稳定颜料另一方面不体系几乎无法获得与溶剂型体系一样的润湿动力学和颜料的稳定应增加固化后涂料的极性。，性此外水性体系在干燥过程中由于含水量的降低基料的比，具有新化学结构的润湿分散助剂使这种平衡成为可能因为，例增大极性会发生变化因此在这些体系中仔细选择和使，：，设计了一种内置的切换机理可以改变极性在干燥期过程中。用润湿分散助剂尤为重要润湿分散助剂是涂料配方中的重要组，通过亲水链段的重新排列使这些亲水链段受到非极性结构链段EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------可切换型助剂35图润湿分散助剂的结构示意图1结果一览HO2，→润湿分散助剂会加大涂层的水敏感性因此会对耐腐蚀颜料HO助剂性和耐污渍性产生负面影响。2→新型可切换型助剂变体提高了水性涂料体系的耐水性。HO2，→它们能显著降低无机颜料和填料的黏度同时保持水性防，。护涂料的防腐性能或提高水性木器涂料的耐污渍性，。→同时提高了涂料的耐久性图涂层中的污渍和腐蚀2雨水咖啡红酒/涂层基材，的保护从而在分子层面上对颗粒表面的润湿分散助剂产生亲水（）。逆向效应图3，该机理背后的驱动力在于涂膜干燥过程中周围的基料发生，。了极性的变化水分蒸发后仅留下了基料这种极性的变化阻止，“”了与亲水链段的接触这种分子屏蔽降低了涂膜不必要的吸水。——，亲和力通过第二种作用机理响应分离作用机理具有响应腐蚀污渍。屏蔽作用的可切换型润湿分散助剂的功能也得到了增强这种助，。剂的主链是疏水性聚合物在主链上接上低分子量的极性链段，在分散过程中这些极性结构链段可以与水性基料相容有助于分布均匀和颜料和填料的稳定，在干燥期过程中该助剂会对变化的环境条件产生积极反：，应极性链段与该助剂产生不可逆的分离这些链段被分离颗（）。粒上仅留下疏水性聚合物链段图4在固化过程中亲水助剂链。了体系对所施加交流电电势的反应与频率相关的EIS测量的结果，（）。段消失会对涂料的早期耐水性产生预期的积极影响，。与吸水量紧密相关因此这间接提供了涂料防腐性能的证据，吸水性低的样品显示出较高的阻抗值说明具有更高的防腐性吸水性和防腐性能。。采用不同的测量方法来测定不同润湿分散助剂对涂层耐水性图5汇总了水性醇酸树脂底漆的一系列EIS测量结果将涂料，（）[3]，（），的影响包括电化学阻抗谱分析法EIS电化学阻抗是表征涂覆到冷轧钢板上干膜厚度DFT80μm然后在环境温度欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------36可切换型助剂，图可切换屏蔽型助剂的作用机理干燥过程中亲水链段发下干燥7天干燥后将使用各种润湿分散助剂制备的涂层样品在3：，生重新排列使其受到非极性结构链段的屏蔽保护，（），（5%盐水溶液NaCl中浸泡20天结果证实与不含助剂橙），（）色曲线的制剂相比亲水性润湿分散助剂蓝色曲线会降低，涂层的吸水率在低频区的阻抗值越低说明吸水率要比标准样，品高在含铅汽油或无铅汽油中可切换型润湿分散助剂的测量，结果非常突出与标准样品相比电化学阻抗增大这明显表。（明吸水率较低EIS测量结果与早期耐水性评估ENISO2812-）（）3:2012和盐雾试验中的腐蚀试验按照ENISO9227:2017紧稳定干燥干燥后密相关，防腐对早期耐水性的提高有好处在施工现场进行涂装作业，、期间尤为重要这是涂层能否快速抵御雨水积水或自来水的一。。个重要特性采用水性醇酸树脂底漆研究了涂层的早期耐水性，将涂料涂敷到冷轧钢板上干膜厚度80μm干燥24小时以后图可切换分离型助剂的作用机制干燥过程中极性链段发4：，生了不可逆的分离仅留下疏水性聚合物主链，将涂层与浸透水的衬垫接触24小时目视评估涂层表面并通过（）。划格法试验测试其附着力ENISO2409:2013使用亲水性，润湿分散助剂时与不使用助剂的样品相比附着力因吸水率的，增大而下降然而使用可切换型助剂变体时未观察到对早期，耐水性的负面影响在这种情况下与不含助剂的样品相比甚，（至发现附着力得到了提高这说明该涂层具有有效的憎水性图），6在冷轧钢板上涂覆水性丙烯酸酯DTM涂层干膜厚度80稳定干燥干燥后，μm进行盐雾试验在室温下干燥7天后对部分样品在试验箱，（中进行了720小时的老化试验然后进行目测评估按照ENISO4628:2016）。采用可切换型润湿分散助剂的样品既没有出现表图采用电化学阻抗谱测量吸水率5100Mohm耐水性较高m10Mohmho/）d1MohmomZ（100kohm值抗阻10kohm点率耐水性较低效1kohm100ohm100mHz1Hz10Hz100Hz1kHz10kHz100kHz1MHz频率/Hz可切换分离型助剂可切换屏蔽型助剂（）（）对照样品不含润湿分散助剂标准品亲水性润湿分散助剂EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------可切换型助剂37，面起泡也没有发生表面腐蚀而且其涂层底下的腐蚀明显低使用可切换型变体助剂制成样品它的耐污渍性要比标准（）。品好。于采用亲水润湿分散助剂的样品图7水性木器涂料的耐污渍性结论，水性涂料体系代表了一种复杂的化学环境本文所述的概目前正在努力降低工业木器色漆中的挥发性有机化合物（）。。VOC含量使用水性木器涂料是一条极有吸引力的途径水；，性木器涂料迫切需要使用润湿分散助剂否则因为水的表面张图水性醇酸树脂底漆早期耐水性的评估，（）6力高会造成颜料的不完全润湿如使用二氧化钛和表面缺陷（），（，如缩孔最终会显著降低耐化学性IKEAR2级技术规范DINEN12720）。详细讨论了这些特殊的润湿分散助剂对耐污渍性的负面影，——响因此选择使用了可切换型润湿分散助剂该助剂本身不会对涂层体系的耐污渍性产生负面影响——只是为配方制定者带。（）来了真正的附加值国际指南和标准如DIN68861明确规定（）。对照样品标准品了工业木器涂料对耐醇如红酒和耐咖啡污渍的要求图8汇总了丙烯酸乳胶木器色漆耐污渍性的试验结果。。按照DIN68861-1和DINEN12720进行了这些试验目视，检查后将咖啡和红酒污渍引起的表面沾污程度依次分为一至五，。级其中一级表示污渍变色严重五级表示污渍变色最轻微（可切换分离型助剂可切换屏蔽型助剂在木器色漆配方中未添加润湿分散助剂的样品耐污渍性最差未），显示颜料颗粒的稳定性不良使颜料附聚体沉积在固化膜，。中形成毛细结构导致水-染色剂的渗透性增大图水性色漆体系的盐雾试验7DTM对照样品标准品可切换分离型助剂可切换屏蔽型助剂光泽=18光泽=46光泽=47光泽=53欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------38可切换型助剂，。念在可切换型润湿分散助剂领域开辟了振奋人心的新途径这SabrinaStopka，Byk公司种多功能助剂不仅有助于处理和优化涂层的颜色特性而且在提sabrina.stopka@altana.com。高水性涂料的使用寿命和功能性方面也发挥着重要作用在这样，（）的背景下将无机颜填料的优异降黏性和稳定性能与早期耐，水性的改善成功地相结合未来几年研究工作的重点将是不断，地将这些概念转移到难以润湿的有机颜料上然而对配方设计，师来说最重要的是要选择合适的润湿分散助剂该助剂既不会，对耐水性和耐污渍性产生任何负面影响还保留对颜料在水中的Findoutmore!，良好润湿性和稳定性为了进一步改善水性涂料体系的性能——、、配方中的所有组分如流变助剂乳化剂增稠剂和表面活性——。剂都应根据对耐水性的影响进行优化wettinganddis-persingadditives参考文献[1]Bhattacharya,A.:Asien-PazifiksorgtfürWachstum[Asia-Pacificisdrivinggrowth].FARBEUNDLACK,124,2018-07,16–18158searchresultsforwettinganddis-[2]Orr,E.W.:PerformanceEnhancementinCoatings.CarlHanserVerlag,1998,60–67persingadditives![3]Muth,M.:Maintainingprotection.HowdispersantsaffectcorrosionFindoutmore:www.european-coatings.com/360resistanceofwaterbornepaints.ECJ,2014-01,30–33图耐污渍试验白色水性木器涂料8：咖啡，16小时红酒，16小时水，16小时标准品可切换分离型助剂可切换屏蔽型助剂光泽=66光泽=70光泽=75EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------数说涂料39助剂市场01：市场规模77亿欧元万至万200250t市场情况按地区产值最常用的五大涂料助剂总计约02：（）（）04：（120万t）41%亚太地区流变剂500000t分散剂240000t27%北美消泡剂175000t防滑和耐摩助剂145000t22%欧洲润湿剂140000t10%世界其他地区涂料助剂市场按技术产量标准配方中的助剂的用量百分比03：（）（）05：7%粉末涂料43%50%助剂moc.溶剂型涂料3%~5%n水性涂料ocitafl.www-kipeerF:源来欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------40法规moc.eboda.kcots-segamInogarD:源来使用二异氰酸酯的培训要求IsabelleAlenus，Feica聚氨酯产品更安全的未来年月日针对二异氰酸酯可能引起的呼吸道和皮肤过。，202084，要求该限令适用于可能接触二异氰酸酯的任何活动但是不，敏欧洲当局通过了下有关二异氰酸酯的新限令适用于消费者使用的PU产品此外针对消费品已经实施了另一，REACH。。项限令（、、）EACH化学品注册评估许可和限制是欧盟的一部法R，规旨在加强对人类健康和环境的保护防止化学品带来的，。各种风险同时增强欧盟化学品行业的竞争力强制性培训的要求（）、、聚氨酯PU胶黏剂和密封胶可安全用于汽车家具建筑专业施工人员和工业二异氰酸酯用户要负责确保自己及其员。和包装等众多行业的很多产品中生产聚氨酯需要芳香族或脂肪。。工完成培训管理人员也需要参加培训虽然供应商只负责告知，族二异氰酸酯如果按照规定的安全措施使用这些化学品都是，。用户需要进行培训但是不负责培训工人用户无需向供应商确，安全的在聚氨酯生产过程中二异氰酸酯实际上会全部与多元。认是否收到了该信息分销商必须向客户传达从供应商处收到的，。醇发生反应因此聚氨酯成品中不含二异氰酸酯该限令并未信息，禁止使用聚氨酯胶黏剂和密封胶但是规定了安全使用二异氰酸，（2023年8月24日前必须完成培训和认证包括通过考，酯的培训要求因此聚氨酯胶黏剂和密封胶仍将能继续广泛使）。。。试雇主必须保存员工的培训记录每5年需要进行重新培训，用因为它们具有多功能性可用于各种应用领域而且现有的，培训共有三个级别与不同的风险等级相对应所以每个其他技术都无法生产出具有各种聚氨酯特性的产品。人所需的培训内容将取决于其所面临的风险等级。REACH法规EC/1907/2006涉及化学物质的生产和使用及其。对人类健康和环境的潜在影响REACH的2020年8月4日限令规新培训平台（）PU定了二异氰酸酯的生产人员或专业施工人员单独或组合接触（）（）单体浓度大于0.1%按重量计需要进行培训和产品需贴标签的FEICA欧洲黏合剂和密封胶工业协会与欧洲二异氰酸酯EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------法规41其他信息该限令并未禁止使用聚氨酯胶“黏剂和密封胶但是规定了安全，、有关安全使用二异氰酸酯强制培训和所要求标签的更多信使用的培训要求。”，息请访问IsabelleAlenuswhttps://safeusediisocyanates.eu/diisocyanates-reachandwhttps://www.feica.eu/our-priorities/safe-use-diisocyanates（）、和多元醇生产商协会ISOPA欧洲脂肪族异氰酸酯生产商协胶黏剂和密封胶的聚氨酯信息网页（），会ALIPA以及聚氨酯行业的其他几个行业开展合作一直在，为了便于胶黏剂和密封胶公司遵守提供信息的要求已创建，努力组织全面培训计划确保全欧洲生产商和专业施工人员安全，。一个信息网页向用户提供有关培训的更多信息该网页将定期，（使用二异氰酸酯通过这种方式FEICA还确保欧洲所有PU含，。更新并且可通过www.feica.eu/PUinfo访问在胶黏剂和密封）。胶黏剂和密封胶最终用户继续安全使用二异氰酸酯2021年11（），胶标签上可添加该网页的链接或二维码引导用户进入培训，月已正式推出英语培训平台从12月1日起已提供了德语版平台。，本该平台将面向全欧盟开放到2022年年中将提供各种欧盟。语言的所有培训材料欧洲PU胶粘剂和密封剂最终用户可以在，www.feica.eu上获得免费培训券此外培训材料还将用于个别课堂培训。标签义务，（）自2022年2月24日起总单体浓度大于0.1%按质量计：“的工业或专业产品上必须提供以下表述/标签在2023年8月IsabelleAlenus，24日前在工业或专业使用本产品之前需要完成适当的培Feica。”（训REACH的2020年8月4日限令并未提供有关标签的细节如i.alenus@feica.eu、）。尺寸位置或语言的更多信息我们强烈鼓励各相关方尽快开，。始制定标签的规定定期查看FEICA网站以获取最新消息欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------42活动一览来源:Dannytax-Fotolia.com2021年1月－2022年9月年月日展览会2022426-29会议网络活动2022年涂料博览会年月日年月日年月日（）2022127-28德国卡尔斯鲁厄202211814:00-16:30202212515:00CET：印度家居及化妆品展览会及（）EC直播建筑涂料CET大会www.paintexpo.de/en/EC二氧化钛网络论坛www.european-coatings.com/印度孟买www.european-coatings.com/eventswww.hpci-india.com年月日events2022615-17年月日（）2022年越南涂料博览会202222215:00CET：年月日EC直播聚氨酯涂料年月日越南胡志明市20222814:00-16:302022220-25（）www.european-coatings.com/第49届水性涂料研讨年会www.coatings-vietnam.comCETeventsEC防火涂料网络论坛美国路易斯安那州新奥尔良www.european-coatings.com/www.waterbornesymposium.com年月日2022621-23年月日（）events202232215:00CET（2021年巴西涂料展ABRAFA-：EC直播颜料与填料年月日TI）年月日www.european-coatings.com/2022310-12202232314:00-16:30印度涂料展巴西圣保罗（）eventsCET印度孟买www.european-coatings.com/EC绿色新政网络论坛events年月日（）www.paintindia.in/www.european-coatings.com/202242615:00CET：eventsEC直播汽车涂料www.european-coatings.com/年月日年月日2022317-192022921-23年月日events202245-7土耳其伊斯坦布尔涂料展览会太平洋涂料展2022年美国涂料展及会议土耳其伊斯坦布尔印度尼西亚雅加达年月日（）美国印第安纳州印第安纳波202252415:00CET：http://www.turkcoat-paintistan-bul.www.european-coatings.com/利斯EC直播腐蚀防护com/eventswww.european-coatings.com/www.european-coatings.com/eventsevents年月日年月日2022329-312022928-30年月日（）年月日202262815:00CET欧洲国际涂料展及大会CEPE年会2022年大会202259-12：法国巴黎西班牙马德里Radtech2022UV+EB技术会议EC直播木器涂料www.eurocoat-expo.com/en/www.european-coatings.com/美国佛罗里达州奥兰多www.european-coatings.com/eventseventswww.radtech2022.com年月日202245-7年月日2022621-232022年美国涂料展年月日202284-6（2022年巴西涂料展ABRA-美国印第安纳州印第安纳波2022中国国际涂料博览会FATI）会议利斯中国上海巴西圣保罗www.european-coatings.com/www.coatshow.cnwww.european-coatings.com/eventsevents年月日您想将贵公司的活动加入到我们的活动列表中吗？202284-62022中国国际涂料博览会请联系我们的广告营销团队：中国上海：冯立辉电话+8610-622524206225383067603801www.coatshow.cn：邮箱chinacoatingnet@vip.163.comEUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------广告索引43欧洲涂料杂志中文版年第期月刊202112()主办单位中国涂料工业协会出版单位中国涂料杂志社有限公司《》资深顾问孙莲英赵君刘国杰洪啸吟马军主编徐艳+861062252368执行主编王健樊森+861062252368编委闫福成编辑王石王欢汤大友+861062252368广告部部长冯立辉+861062252420《中国涂料》中国涂料工业协会业务官方微信公众平台官方微信公众平台张世凤李雯，+86106760380162253830崔桐源+861064827048：订阅E-maiIchinacoatingnet@vip.163.com李雯，www.chinacoatings.com.cn+86106225383062252420设计www.chinacoatingnet.com吴盈秋杨永新，+86106225383062252420版权声明本刊登载的文章未经许可不得转载转载须注明出处：，。：：地址北京市丰台区成寿寺158号办公楼四层西侧邮编100079欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------44广告索引EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------广告索引45欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------46研发新闻增强木材的抗老化性能防覆冰性mo防护改性聚乙烯蜡和改性聚乙烯蜡c.功能从冰面上溜冰滑行原理中eboda，/氧化石蜡复合蜡用于防止紫外线辐射和.获得灵感的水性自润滑涂料提供了kcots。，液态水造成木材表面的降解试验结果表-一种经济高效的防覆冰方法现在nozn，明复合蜡层在木材表面上具有极佳的防o研究人员将聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇:源，来（）护效果热蜡处理降低了紫外线的穿透PEG-PDMS共聚物添加到PDMS（），增强了抗紫外线氧化降解的能力。聚二甲基硅氧烷基体中配制出了，一种水性自润滑涂料试验结果表明，将PEG-PDMS共混到弹性体中可增KangrenNiuetal.,ProgressinOrganic。大水滴与涂层之间的有效接触面积仅Coatings,2021,Vol.161.，需5%的优化共聚物含量就可以得到一种耐久性的防覆冰水性自润滑涂层。MohammadrezaShamshirietal.,新闻世界ProgressinOrganicCoatings,2021,Vol.161.最新研发新闻生物炭的腐蚀防护（）将生物炭纳米粒子BCN掺，将辣椒素衍生物作为防污损助剂可自修复划痕的汽车清漆入富锌环氧涂料中以提高锌粉的利。用率和防腐性能将具有不同BCN和（）（、抗性通过双4-羟基苯基二硫化市售炭黑剂量0.4%0.8%和1.6%moc.、（））e物异佛尔酮二异氰酸酯和聚四氢呋喃的质量分数的配方与不添加碳的boda.（）。k逐步增长聚合合成了一种可自修复的二硫富锌环氧涂料ZRP进行了比较cots-（）。（）a化物聚氨酯二元醇加成物DSPUDA使用0.8%质量分数云杉木BCNvoro，d所配制清漆的自修复效率和机械性能呈现的配方时人工划线周围的退化面iSan，积和锈蚀堆积分别比ZRP少29.8%和a出一种反向平衡关系然而优化丙烯酸itaT:源聚氨酯网络中DSPUDA的可逆二硫键比27.8%。来，例不仅可以得到优异的划痕的自修复性ZiyouLietal.,ProgressinOrganic，Coatings,2021,Vol.158.和抗划痕性能而且还可以保持足够高的机械性能。JunUiHongetal.,ProgressinOrganicCoatings,2021,Vol.161.聚氨酯中使用二氧化锆生物基研究人员评估了含酰胺基改进性能采用环保可再生资源（），的辣椒素CAP衍生物的性能它可（（）），羟基遥爪天然橡胶HTNR并。作为环保型防污损涂料的活性物质这moc.（），通过一步法些CAP衍生物对大肠杆菌和金黄色葡萄e添加二氧化锆ZrO2bod−1a，（）。（）分别超过-聚合原位合成了聚氨酯PU研球菌的抑制率20μg•mLkcots，均匀分散在PU基体-究发现由于ZrO80%和92%。CAP衍生物的抗藻类的活t2reni，、e中PU/ZrO复合材料的抗拉强度杨。性取决于时间和浓度这两种化合物均R2ann、、（A氏模量硬度耐磨性和热稳定性随着表现出良好的抗藻活性抗新月菱形藻:源来，ZrO含量的增加而增大当ZrO含量的活性>77.30%，抗普通小球藻的活性22（）。>82.50%），其毒性低于目前使用的防为2%质量分数时性能最佳污剂。ChatchaPhetthongetal.,JournalofXuanWangetal.,ProgressinOrganicCoatingsTechnologyandResearch,Coatings,2021,Vol.160.2021,Vol.18.EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021--------------------------------------------------47暨第二十一届中国国际涂料展览会THEWORLDOFCOLOURSFORALLINDUSTRIES2022年8月4-6日August4-6,2022上海新国际博览中心W1/W2/W3/W4/W5HallsW1/W2/W3/W4/W5，ShanghaiNewInternationalExpoCentre主办方：中国涂料工业协会承办方：北京涂博国际展览有限公司www.coatshow.cnOrganizer:ChinaNationalCoatingsIndustryAssociationUndertakenby:BeijingTUBOInternationalExhibitionCo.,Ltd.欧洲涂料杂志中文版12–2021--------------------------------------------------48EUROPEANCOATINGSJOURNAL12–2021