粉末涂料的受欢迎程度持续增长。这些明亮、耐用的表面处理已经在很大程度上取代了传统的液体油漆和涂料，用于电器、许多汽车零部件和广泛的消费品。

但这个市场仍有很多增长机会。目前，绝大多数粉末涂料应用涉及金属基材¹由于它们的高导电性和耐热性。在较低温度下固化的粉末涂料将大大扩展可以安全成功涂覆的产品类别。

与此同时，消费者需求和监管压力正促使制造商尽可能地使其制造过程对环境友好和可持续发展。用可再生的生物基树脂取代石油基树脂将使这项已经被认为比液体涂料更具可持续性的技术更具吸引力。

到目前为止，生物基粉末涂料还没有占据很大的市场份额，主要是由于性能和成本方面的考虑。但生物基涂料的新研究可能很快就会扭转局面。巴特尔正在开发一种生物基树脂，该树脂在足够低的温度下固化，可用于木材、中密度纤维板(MDF)和许多类型的塑料。

粉末涂料的另一种绿色阴影

粉末涂料由于其低浪费和低排放，已经被认为是一种绿色技术。然而，大多数粉末涂料仍然依赖于石油基树脂。转向生物基树脂将增加可持续性的另一个方面，这可能会吸引消费者和监管机构。

生物基树脂为制造商提供了许多好处。

• 消费者的价值:越来越多的消费者关心他们购买的产品所用材料的可持续性。188金宝搏bet官网生物基树脂使制造商能够为消费者提供符合他们价值的产品。此外，诸如州和联邦“生物生物参考”采购计划，以及LEED建筑学分等项目激励人们使用更可持续的材料和产品。188金宝搏bet官网
• 价格稳定:从历史上看，石油化工原料的价格随着原油价格的波动而波动很大。大豆油等生物原料的价格在历史上一直非常稳定，²除了2008年对生物柴油的兴趣扰乱了市场时的短暂飙升。
• 环境和监管问题:转向生物基材料可以帮助公司实现环保目标188金宝搏bet官网，并为未来的监管做好准备。生物材188金宝搏bet官网料的来源更加可持续，总体上对环境的影响可能更小。此外，转向生物基树脂提供了从粉末涂料的最新工艺改进和效率中受益的机会。

然而，仅凭这些好处并不能说服大多数制造商进行转换。为了获得巨大的市场份额，生物基粉末涂料将必须清除另外两个障碍。

• 值:原材料和生产成本都必须足够低，以使生物基材料的价格与目前的石油替代品具有竞争力，除非能够证明有额外的价值来证明更高的价格是合理的。188金宝搏bet官网目前，该行业正处于“先有鸡还是先有蛋”的境地:由于需求较低，供应链和制造过程还没有达到足够的规模经济，无法使生物基材料的价格与石油材料持平。188金宝搏bet官网
• 性能:生物基树脂必须在硬度、耐久性、颜色饱和度、光泽度、颜色稳定性和其他规格方面提供与石油基产品相似或更好的性能。许多早期的生物基粉末涂料都未能达到预期和要求的性能。

巴特尔正在努力克服这些挑战，创造出一种在价格和性能上都具有石油基产品竞争力的生物基粉末涂料。性能是第一个关键:在证明其性能等同于或优于现有产品之前，行业不会大规模采用生物基产品。一旦性能问题得到解决，生产达到工业规模，树脂和配方粉末涂料的价格预计将下降到与石油基产品类似的范围。

生物基树脂有潜力提供更高的性能或目前石油基树脂所不具备的新属性。虽然低温石油基树脂的制造已经取得了进展，特别是使用紫外光固化，但到目前为止，这个问题还没有得到充分解决。巴特尔的生物基树脂具有较低的温度性能特点，可以使他们更适合热敏应用。使用较低温度的固化条件，生物基配方将打开产品的范围，可以成功地粉末涂层，并为制造商转向生物基选择提供强大的激励。

低温粉末涂料的前景

目前，粉末涂料主要用于由金属制成的产品和组件，这些产品具有导电性，可以处理熔化和固化大多数石油基树脂所需的高热。这就留下了一大堆其他类别的产品，如果它们只能承受热量，就可以从粉末涂料的使用中受益。

粉末涂料最大的扩展机会之一是由中密度纤维板(MDF)制成的产品。MDF用于各种消费产品，包括即装家具，橱柜，台面和其他建筑材料，商店展示和购买装置，以及广泛的其他家庭和办公室产品。188金宝搏bet官网

MDF的材料特性，以及它所用于的产品类型，使粉末涂料成为一个有吸引力的选择。中密度纤维板提供光滑，稳定的表面，低孔隙率。然而，它也是热敏性的，使它不适合用于需要高固化温度的粉末涂料。与所有木制品一样，为了成功地进行粉末涂层，必须控制导电性和水分含量。

生物基vs.石油化学

像所有的粉末涂料一样，生物基涂料将树脂和颜料的精细研磨颗粒与固化剂和其他添加剂结合在一起。当这些粒子带静电电荷时，它们可以均匀地粘附在导电表面上。当加热时，混合物中的树脂融化、流动和固化，形成坚硬、耐用、均匀的涂层。Battelle制造生物基粉末涂料的方法是将树脂设计为传统石油固化化学的直接替代品，以实现产品的直接采用。这意味着公司不需要对当前的工艺和技术做出重大改变，就可以利用低温固化生物基树脂提供的附加值。

石油树脂在历史上得到了广泛的应用，因为它们易于获得，提供了广泛的性能，并且与其他涂料技术相比具有成本竞争力。转向生物基树脂将打开不同范围的潜在性能，因为涉及不同的底层化学物质;使用石油树脂仍将更有效地生产一些性能特性，而使用植物基材料将更有效地生产其他性能特性。188金宝搏bet官网巴特尔公司的一个持续研究领域是确定生物基材料的性能特征，其中生物基材料的性能优势难以被石油版本轻易复制。188金宝搏bet官网在生物基树脂的情况下，低温熔体流动似乎是一个区别，同时提供持久的涂层。

克服生物基粉末涂料的障碍

一种可行的生物基低温树脂将为制造商提供一种更可持续、更多功能的粉末涂料选择，可用于广泛的产品，并提供更多的设计选择和定制。减少对石油的依赖也将提高价格稳定性，并帮助该行业最大限度地减少对环境的影响。仅用生物基替代品替代25%的粉末涂料树脂将显著降低碳排放，并为粉末涂料行业带来更大的可持续性。现在投资于可再生能源技术的研究将有助于该行业更好地应对未来消费者、监管机构和市场的需求。

巴特尔对粉末涂料用生物基树脂的研究取得了可喜的成果。到目前为止，研究团队已经完成了几公斤批次的实验研究，以证明具有所需性能的低温固化树脂的可行性。这种树脂既可以用于MDF等低温应用，也可以用于金属的高温工艺，开辟了一种单一配方的可能性，可以用于各种产品或混合材料制成的产品。188金宝搏bet官网

还有更多的工作要做，以优化配方的硬度，耐久性，颜色饱和度和其他要求。巴特尔目前正在寻找配方商、涂布商和品牌商进行生物基树脂的beta测试。这些真实行业试验的结果将用于改进树脂成分和粉末配方，为粉末涂料行业带来必要的选择。

参考文献

1 Pinoforte, K.粉末涂料市场，涂料世界。2015年12月18日。https://www.coatingsworld.com/issues/2015-12-01/view_features/the-powder-coatings-market-/。

大豆油价格- 45年历史图表，宏观趋势。2017年11月22日。http://www.macrotrends.net/2538/soybean-oil-prices-historical-chart-data。