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低温固化粉末涂料的重要意义
粉末涂料与传统溶剂型涂料相比，具有如下优点与不足：
因此，无论是从节约能源、降低成本考虑，还是从提高效率、扩大粉末涂料的应用范围考虑，开发低温固化（固化温度≤140 ℃）的粉末涂料都具有十分重要的意义。市场研究机构 Markets and Markets发布的最新一项研究报告显示，全球低温固化涂料市值 2015年为35 亿美元，到2021年达到 51.3亿美元，期间年复合增长率将达 6.7%。研究指出，低温固化粉末涂料将是全球低温固化涂料市场未来几年发展最快的品种。与传统涂料进行对比，低温固化粉末涂料拥有以下优势：
性能上，相比常规液体涂料可一次性获得更厚的涂膜，且无流挂发生，防腐性、涂膜外观、抗石击性、耐磨性、耐久性、性价比、施工时间等其他性能方面也具有优势；
环境方面，粉末涂料中不含有VOCs，属于低VOCs含量涂料；
能耗上，固化温度可从200 ℃降低至140 ℃以下，不论从节约能源或降低成本的角度考虑都具有重要意义。
综上，低温固化粉末涂装技术在减污降碳协同层面是极具优势的措施。
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低温固化粉末涂料的类别
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酸/羟基体系：
以羧酸封端的聚酯为成膜物质，以羟烷基酰胺为固化剂。受酯化反应的性质和需要移除水以获得高转化率的限制，其低温固化温度最低只能做到 150 ℃。
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羟基/异氰酸酯体系：
其成膜物质为带羟基的聚合物，交联剂为封闭型的异氰酸酯。在这一体系中，体系的最低固化温度通常受封闭型异氰酸酯的解封温度限制，一般约为 140 ℃。
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酸/环氧体系：
成膜物质为羧酸封端的聚酯或环氧基封端的聚丙烯酸酯，固化剂则采用相应的环氧树脂或酸酐，主要利用环氧基团与酸的反应来实现体系的固化。这一体系的最低固化温度受成膜物质Tg的限制，其理论最低固化温度约为120 ℃。
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环氧体系：
通常采用双酚A环氧树脂或酚醛环氧树脂为成膜物质，其最低固化温度可低至110 ℃。但因其风化性能差，通常仅限于室内应用。
综上，在热固化粉末涂料的这 4种交联体系中，酸/环氧体系和环氧体系均具有较高的低温固化潜力。
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低温固化粉末涂料的应用
低温粉末涂料主要应用于一些不能耐高温的基材。目前，北美市场和欧盟市场的聚酯树脂粉末涂料占比分别为35%和32%,我国仅为10%左右。由此可见,国内聚酯树脂粉末涂料的应用还具有很大发展空间。
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木质家具涂装
在木质家具领域，中密度纤维板（MDF）是低温固化粉末涂料目前应用较为广泛的一个领域。奥地利老虎公司开发的高流平、低温固化粉末涂料（130 ℃×3~5 min）目前在国内市场份额占比最高；阿克苏诺贝尔粉末涂料公司、瑞赛高廷仕开发的高流平、低温固化粉末涂料也都是针对 MDF材料的面涂装。从产品角度，UV固化已以可实现应用于实木基材面漆的、低至80℃固化温度。
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汽车零部件涂装
低温粉末涂料在汽车领域也有较大的应用前景。张胜超等研发了铝轮毂专用低温固化粉末涂料，并对低温固化粉末涂料在铝轮毂行业的应用进行了一系列可行性研究。潘向东等则研发了一种可以应用在汽车保险杆（改性聚丙烯）上低温固化的甲基丙烯酸缩水甘油酯粉末涂料。通过热固化和红外固化的结合，实现了120 ℃×8 min固化，解决了传统粉末固化温度高、时间长，导致汽车保险杆变形的问题。在自行车涂装上，梁泳田等已制备出了固化条件 130 ℃×20 min自行车底漆粉末涂料。
此外，李光等制备出的低温固化透明粉末涂料（155 ℃×20 min 固化），在汽车零部件领域也具有广阔的前景。
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工程机械涂装
在工程机械零部件及整机涂装领域，低温固化粉末涂装已有较为成熟的应用。杨生林等的研究表明，搅拌车零部件在维持喷粉线生产节拍和喷涂工艺参数不变的前提下，低温固化粉末的固化温度较原固化温度降低 30 °C（200°C降至160~170°C），天然气耗量降幅超过20%。立邦涂料也先后与厦工装载机、郑州煤矿机械合作，实现了装载机、煤矿机的160°C低温固化粉末涂装。尽管工程机械涂装领域的固化温度与140°C还存在一定差距，但由于其在该行业元工艺基础上温度有所削减，也可以认为是相对低温的固化工艺。
参考文献：
[1] 许伟坤等. 低温固化粉末涂料的研究进展[J].涂料工业, 2021,51(03):76-82.
[2] 低温固化粉末涂料需求增长态势明显.涂料技术与文摘. 2017,38(06).
[3] 吴正慧等. 中密度纤维板（MDF）粉末涂料低温固化技术研究[J].涂料工业. 2022,52(02):55-59.
[4] 高徐必. MDF家具粉末涂装研究进展[J]. 涂层与防护. 2023,44(06):57-62.
[5] 梁泳田等. 自行车用低温固化粉末涂料的研究[J]. 涂层与防护. 2018,39(01):36-41.
[6] 杨生林等. 低温固化粉末涂料在搅拌车结构件上的应用[J]. 电镀与涂饰,2021,24(40): 1842-1846.
[7] 立邦低温粉末涂料帮助郑煤机煤矿设备实现“油转粉”. 材料保护,2022,55(10):129.
[8] 于国玲等. 几种新型粉末涂料的最新研究. 现代涂料与涂装,2023,23(10):15-20.
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