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聚酯粉末涂料是选择TGIC还是HAA?

作者:市场部来源:粉末专委会 日期:2017年7月6日 15:26

  前两年,全国各地“HAA体系替代TGIC体系”的呼声不断,HAA生产装置的建设热潮一浪高过一浪。据不完全统计,国内能够生产HAA产品的厂家早已超过30家,产能过剩,恶性竞争使产品降价和低质化成为趋势。由此引发的关于聚酯/TGIC和聚酯/HAA粉末涂料之争亦备受关注。但从市场的反应来看,HAA体系尚存在一些问题,并不是TGIC体系的完美替代品。寻找更新更好的解决方案将是粉末涂料行业的长期目标。

  TGIC和HAA市场现状怎样?

  就耐候性粉末涂料而言,在全球范围内主要有:TGIC、HAA、聚氨酯、丙烯酸等,这些涂料体系有耐侯的共性,也有互补的其他特性,尚不能独打天下。据中国化工学会涂料涂装专业委员会的统计结果显示,2013年我国热固性粉末涂料中,聚酯/TGIC型粉末涂料占比27.2%,聚酯/HAA型粉末涂料占比17.8%。

  从下图数据可见,2008年金融危机过后,粉末涂料企业在高成本压力下大幅调整产品配方,导致混合型粉末涂料的市场份额持续走低,从2009年的53.7%减少为2011年的32.8%,聚酯/HAA体系的粉末涂料则受益于此,市场份额逐年递增。2009年以来,聚酯/TGIC粉末涂料的市场份额逐年微幅增长,表现稳健。对比2012年和2013年的数据表明,近两年我国粉末涂料的品种结构变化不大,仅环氧/聚酯混合型体系的市场份额微幅增长,聚酯/HAA体系略减少。

  TGIC和HAA有何不同?

  广州擎天材料科技有限公司总工程师高庆福认为,经过20多年的发展,聚酯/TGIC体系粉末品种比较齐全,涵盖了高光、低光、纹理、超耐候、高低温固化、金属、透明等品种,这是其他体系无法比拟的。其固化机理是TGIC中的缩水甘油基与聚酯中的羧基进行开环加成反应,实现交联固化,且无挥发份产生,可形成无气孔的厚膜涂层。且TGIC三官能团提供了足够的活性,而稳定的三嗪环保证了良好的耐热性和耐候性。但TGIC因具有毒性而颇受争议,这也是出现“HAA体系替代TGIC体系”呼声的原因之一。

  HAA体系粉末涂料可实现低温固化,涂料配方成本低、无毒,涂料贮存稳定性好,在夏天不易结块。HAA体系可能是目前最接近TGIC的无毒替代品,北美、日本因其抗黄变差和涂层致密性,反而用量较少,在世界耐候粉末市场中仅占35%~40%,在欧州,有一半以上使用。而国内因环保要求的进程滞后,目前国内聚酯/TGIC仍为占据绝对优势的粉末体系。

  HAA替代TGIC技术成熟吗?

  中国化工学会涂料涂装专业委员会专家童乃斌认为,聚酯/HAA粉末涂料尚不能真正替代聚酯/TGIC粉末涂料。他表示:“所谓真正替代,理论上说在任何领域、任何场合和任何性能上都可用HAA系统(这里所指的的HAA单指Primid XL552类,不包括后续的改进系统)进行替换,显然这是达不到的,最主要的是HAA系统的技术性能有先天的缺陷,无法让大多数客户接受,例如缺乏通用性(不能很好地消光)、泛黄、耐酸雨差、表面气孔和不尽人意的耐候性能。在中国,这些缺陷可能表现的更为突出。当然部分地替代还是可行的,用户可以根据自己的实际情况,谨慎应用。”

  六安市捷通达化工有限责任公司总工程师王申生坦言,就科学意义、技术性能、市场形势、销售数据看,聚酯/HAA粉末涂料还不能真正替代聚酯/TGIC粉末涂料。针对TGIC有刺激性和可疑的生物突变的缺点,全球都在努力研发TGIC的替代技术,HAA系列的几个品种也实现了工业化。但是,都不能完全替代TGIC。应该承认,中国是粉末涂料的产量大国,不是技术强国。有限的仿制、改良能力常被出于商业目的不适当地夸大,以推出新的化合物及聚合物为标志的,真正意义上的研发、创新能力尚不具备。至今,没有发现成熟的聚酯/TGIC粉末涂料替代技术。

  TGIC的毒性问题怎么办?

  由于TGIC的毒性颇受争议,有的国家已限制其使用。但我们应以科学、专业、理性的眼光看待TGIC和TGIC粉末涂料的毒性,妖魔化和忽视的态度是不可取的。

  北京汉森邦德科技有限公司总工程师师立功和合肥科泰粉体材料有限公司总经理周思聪结合生产实际提出具体措施:TGIC本身具有一定的毒性,但聚酯/TGIC粉末涂料固化成涂层后毒性会显著下降可以忽略,只是制造粉末与喷涂使用过程有粉尘,所以关键是生产过程中的防护问题。企业应重视员工的职业健康教育,做好相应的健康防护措施,比如穿防尘服,佩戴防护眼镜、口罩、手套等;保证粉尘吸收系统良好,车间亦可安装空调,尤其可减轻夏天对皮肤的刺激;如若接触皮肤,用气吹掉或水洗尽量就可以了。此外,还应该加强涉及TGIC的企业的安全科学知识教育,提高工业卫生水平,采用先进的技术装备,改善劳动环境,避免接触含TGIC粉尘。

  HAA需要如何应对?

  HAA体系虽然在健康环保上有优势,但性能是制约其发展的关键。因此需要重点研发解决涂层厚涂针孔、泛黄、耐酸雨差等技术问题。

  瑞士EMS公司研发的产品,如PrimidQM1260主要改进XL552的泛黄、耐燃气烘烤和耐水解等问题,三官能团PrimdSF4510解决涂装厚涂难题。由于这两种固化剂成本较高,制造粉末涂料成本也随之升高,因此在国内推广有一定的难度。

  国内比较成熟的固化剂产品仍然是XL552类型产品,如T105、SA3120、优奈333等,而投入研发的第二类EMS PrimidQM1260与PrimdSF4510尚无新产品问世,据悉黄山新仁凯已开发出三官能团,不过成本依然偏高。针对HAA体系不易消光的特点,国内外助剂厂家都在加大研发力度,如赢创,广州泽和、六安捷通达等。期待性价比更好的HAA产品面世。

  粉末专委会建议要根据我国的实际情况,不同地区粉末涂料品种结构的巨大差异,以及政策法规、产业特点、地理环境、技术特点等诸多因素,认真研究,探索出真正适合中国粉末涂料行业环保节能、安全健康的发展道路。

  来源:粉末专委会

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