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【万万科普】给大家复习一下粉末涂料

日期: 2013-11-29
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 粉末涂料指的是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料。具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。


【万万科普】给大家复习一下粉末涂料

  粉末涂料分类

粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态,它是以微细粉末的状态存在的。由于不使用溶剂,所以称为粉末涂料。粉末涂料的主要特点有:具有无害、高效率、节省资源和环保特点。

它有两大类:热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。

热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的。热塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系。

热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成。热固性粉末涂料包括:环氧树脂系、聚酯系、丙烯酸树脂系。

分类标准多,市场上各类粉末的名称参差不齐。按照成膜物质的性质分为两大类:热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。或者以成膜物质的外观分为:消光型、高光型、美术型等。还可以按使用环境分为:户内型和户外型两大类。

  种类

粉末涂料的品种虽然没有像溶剂型涂料那样繁多,但可做为粉末涂料的聚合物树脂也很多。总的可分为热固型和热塑型两大类。 

1. 热固型粉末涂料

热固型粉末涂料是指以热固性树脂作为成膜物质,加入起交联反应的固化剂经加热后能形成不溶不熔的质地坚硬涂层。温度再高该涂层也不会像热塑性涂层那样软化,而只能发生分解。由于热固性粉末涂料所采用的树脂为聚合度较低的预聚物,分子量较低,所以涂层的流平性较好,具有较好的装饰性,而且低分子量的预聚物经固化后,能形成网状交联的大分子,因而涂层具有较好防腐性和机械性能。故热固性粉末涂料发展尤为迅速。

1.1 环氧粉末涂料

由于具有优异的与金属粘合力、防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度,所以是热固性粉末涂料中首先应用的品种。环氧粉末涂料的配制是由环氧树脂(Epoxy Resin)、固化剂(curing agent)、颜料(pigment)、填料(filler)和其它助剂(assistant)所组成。这几种组分对所形成的粉末涂层性能的贡献是互相制约和影响的,一个适宜的配方,实际上是各种组分协调的结果。

1.2 聚酯粉末涂料

聚酯粉末涂料与其它类型粉末涂料相比,具有独特性质。表现在耐候性、耐紫外旋光性能比环氧树脂好。另外由于聚酯树脂带有极性基团,所以上粉率比环氧树脂高,烘烤过程中不易泛黄,光泽度高,流平性好,漆膜丰满,颜色浅等特性,因而具有很好的装饰性。一般多用于电冰箱、洗衣机、吸尘器、仪表外壳、自行车、家具等领域。

1.3 丙烯酸酯粉末涂料

丙烯酸树脂粉末涂料有热塑性和热固性两种。热固性丙烯酸树脂粉末涂料最大的优点是具有优良的耐候性、保色性、耐污染性、金属附着力强、涂膜外观优异,适用作装饰性粉末涂料。

2. 热塑性粉末涂料

热塑性粉末涂料是1950年开始出现的,它在喷涂温度下溶融,冷却时凝固成膜。由于加工和喷涂方法简单,粉末涂料只需加热熔化、流平、冷却或萃取凝固成膜即可,不需要复杂的固化装置。大多使用的原料都是市场上常见的聚合物,多数条件下都可满足使用性能的要求。但也存在某些不足,诸如熔融温度高,着色水平低,与金属表面粘着性差等。尽管如此,常用的热塑性粉末涂料仍表现出一些特有的性能,其中聚烯烃粉末涂料具有极好的耐溶剂性;聚偏氟乙烯涂料具有突出的耐候性;聚酰胺具有优异的耐磨性;聚氯乙烯具有较好的价格/性能比;热塑性聚酯粉末涂料具有外观漂亮、艺术性高等优点。这些特性使热塑性粉末涂料在涂料市场中占有很大比例。

2.1 聚氯乙烯粉末

它是工业化大规模生产的最便宜的聚合物之一。它具有极好的耐溶剂性,对水和酸的耐蚀性好,耐冲击,抗盐雾,可防止食品污染和对静电喷涂有高的绝缘强度。主要用于涂装金属网板、钢制家具、化工设备等。

2.2 聚乙烯粉末涂层

它具有优良的防腐蚀性能,耐化学药品性及优异的电绝缘性和耐紫外线辐射性。缺点是机械强度不高,对基体的附着力较差。可用于化工池槽、叶轮、泵、管道内壁、仪表外壳、金属板材、冰箱内网板、汽车零部件等。

2.3 尼龙粉末涂料

尼龙(Nylon)又称聚酰胺,由于分子链上氯基的N原子与相邻链段上的氢原子易形成氢键,所以聚酰胺树脂的熔点一般都较高。尼龙具有较高的机械强度、抗冲击性能、硬度、耐磨性和摩擦系数小、低吸尘等优点,可用于特殊要求的部件。如用于水泵叶轮、纺织机械零部件、柴油机的起动活塞零部件、机帆船推进器叶轮、汽车车轮、摩托车支架、农业机械、建筑和运动器材等。

另外,由于尼龙的抗盐水和对霉菌、细菌的惰性,很适于制造浸于海水或接触海水的涂层,同时尼龙粉末涂料无毒、无味,不被霉菌侵蚀,不会促使细菌生长,很适于喷涂食品工业的零部件,饮用水管和食品包装等。

2.4 氟树脂粉末涂料

含氟聚合物能够制备粉末涂料的种类很多,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PTFCE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。聚四氟乙烯熔点高达327℃,可以在-250~250℃范围内长期使用,此外还具有优异的耐腐蚀性,甚至在王水中也不腐蚀,优良的介电性能,极低的摩擦系数和自润滑性,所以素有“塑料王”之称。大量应用于石油、化工防腐涂层、密封、轴承润滑材料、电子电器材料、船舶下水导轨及不粘锅涂层等。

聚三氟氯乙烯价格比PTFE便宜,加工温度可以降低,涂层可在130℃以下长期使用,耐碱及耐氟化氢腐蚀的能力优于耐酸搪瓷,耐盐酸、稀硫酸、氯化氢及氯气腐蚀的能力优于不锈钢设备。已大量应用于化工厂、农药厂、制药厂、洗涤剂厂等的防腐设备。

聚偏氟乙烯粉末涂料的最大优点是耐候性优异,在室外曝晒有高的耐降解性,并且不吸灰尘,很容易保持原有光泽。5 氯化聚醚粉末涂料。氯化聚醚具有优异的化学稳定性,涂膜对多种酸、碱和溶剂有良好的抗蚀、抗溶解性能,化学稳定性仅次于聚四氟乙烯,机械和摩擦性能也很好。氯化聚醚粉末涂料主要应用于化工设备、管道衬里,仪表设备外壳等。其缺点是与金属粘着力较差。经加入添加剂可改善与金属的粘着力。

2.5乳胶粉末涂料

乳胶粉是将乳液通过喷雾干燥而制取的,大部分是醋酸乙烯类共聚物。用乳胶粉来生产的涂料叫乳胶粉末涂料。现场加清水搅拌施工,是目前墙面涂料中最环保的涂料。

特性

1、该产品不含毒性,不含溶剂和不含挥发有毒性的物质,故无中毒、无火灾、无“三废”的排放等公害的问题,完全符合国家环保法的要求。

2、原材料利用率高,一些知名品牌的粉末供应商生产的粉末,其过喷的粉末可回收利用,最高的利用率甚至能达99%以上。

3、被涂物前处理后,一次性施工,无需底涂,即可得到足够厚度的涂膜,易实现自动化操作,生产效率高,可降低成本。

4、涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好,边角覆盖率高,具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能。

5、粉末涂料存贮、运输安全和方便。

粉末喷涂施工工艺及要求:所谓粉末静电喷涂就是利用高压静电电晕电场的原理。在喷枪头部金属导流标上接上高压负极,被喷涂工件接地形成正极,使喷枪和工件之间形成一个较强的静电电场。

当作为运载气体的压缩空气,将粉末涂料从供粉桶经粉管送到喷枪的导流杆时,由于导流杆接上高压负极产生的电晕放电,在其附近产生了密集的负电荷,使粉末带上负电荷,并进入了电场强度很高的静电场,在静电力和运载气体的双重作用下,粉末均匀地飞向接地工件表面形成厚薄均匀的粉层,再加热固化转化为耐久的涂膜。涂装施工工艺流程 前处理一干燥除去水份一喷涂一检查一烘烤一检查一成品。

施工要求

1、一般粉末喷涂施工要求:

(1)为使粉末涂装的特性能充分发挥和延长涂膜使用寿命 。

(2)喷涂时,被涂物须完全接地,以增加粉末涂装的喷着效率。

(3)喷粉后立即检查,若发现缺陷应及时处理,若固化后发现缺陷,其范围小仅局部而不影响,被涂物表面装饰,可用同色粉末加丙酮稀释后进行修补,如果范围大又影响表面质量,则用砂纸打磨后,再喷涂一次或用脱漆剂去掉涂层,再重新唢粉。

(4)回收粉须经过筛选除去杂物后,按一定比例与新粉混合作用。

2、美术型粉末喷涂施工要求:

美术型粉末,具有美观,立体感强,装饰性效果好等特点,但对其施工工艺要求严格。

(1)喷粉时输入气压不宜太大,一般控制在1.5—3.5kg/cm2为好。气压太大会造成花纹清晰度差或者产生一些麻点。静电电压也不宜过高,一般控制在60-70Kv左右。电压太高,会使附在工件表面的粉末发生反弹现象出现麻坑。流平欠佳等缺陷。

(2)喷粉要注意保证涂膜的厚度,一般控制在70-100μm之间方能有利于形成明显的花纹和较大的花纹,涂膜薄则花纹不明显,而且花纹也小,同时会出现麻点露底等缺陷。

(3)固化时必须按规定的温度和时间进行烘烤。如果温度过低时间过短会造成粉末形不成花纹,同时因固化不彻底机械性能也大大下降。另外,因美术型花纹粉末生产工艺的特殊性,用回收粉末再喷后,其花纹会发生变小或不明显的变化,故一般建议美术型粉末的回收粉不要使用。要用也须经试验。从上述看虽然对其施工要求较严,但相信涂装过程中只要较好地把握以上因素,一定会达到理想的满意效果。

优点

1、健康环保。

省去了为达到涂料性能而添加的各种液态化工有害成膜、分散、润湿、流平、防腐防霉等助剂。

2、运输和贮存方便

普通涂料中约含20——50%的水或者溶剂,而粉末涂料中,既没有水,也没有溶剂,完全是固体,运输方便安全,另外含水或者溶剂的涂料,当运输和贮存的温度低于0℃时,往往会冻坏,粉末涂料不存在此问题。


   市场前瞻

我国粉末涂料涂装市场的最大增长领域是:船舶工业和管道工业。存在的问题是耐冲击性及吸湿性有待改善和提高,研究人员把主要精力集中在用各种基料的改性上。国内生产的管道防腐环氧粉末涂料涂装在贮存稳定性及涂覆施工性方面,与国外优质产品相比尚有一定差距。

由于国外汽车粉末涂料制备技术取得进展,汽车罩光、木材和塑料用涂料涂装都是最具活力的潜在市场。汽车行业将是其消费大户,希腊、土耳其和东欧粉末涂料涂装市场的增长势头很好,亚太地区市场潜力更大,已被认为是全球增长最快的地区。


制作工艺

涂料由特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂,以一定的比例混合,再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。它们在常温下,贮存稳定,经静电喷涂、摩擦喷涂(热固方法)或流化床浸涂(热塑方法),再加热烘烤熔融固化,使形成平整光亮的永久性涂膜,达到装饰和防腐蚀的目的。


施工要求

静电喷涂

被涂物表面处理→静电粉末涂装→溶融流平或交联固化→冷却→产品

(1)为使粉末涂装的特性能充分发挥和延长涂膜使用寿命,被涂物表面首先严格进行表面前处理。

(2)喷涂时,被涂物须完全接地,以增加粉末涂装的喷着效率。

(3)对有较大表面缺陷的被涂物,应涂刮导电腻子,以保证涂膜的平整和光滑感。

(4)喷涂后物件物件需进行加热固化、固化条件以粉末产品技术指标为准 但必须充分保证其固化温度和时间,避免固化不足造成质量事故。

(5)喷粉后立即检查。

(6)回收粉须经过筛选除去杂物后,按一定比例与新粉混合作用。

(7)供粉桶、喷粉室及回收系统应避免其它不同颜色粉末的污染,故每次换色时一定要吹扫干净。


储存方式

1、远离火源、避免日光直接照射,应置于通风良好,温度在35℃以下场所。

2、避免存放在易受水,有机溶剂,油和其它材料污染的场所。

3、粉末涂料用后勿随意露于空气中,应随时加盖或匝紧袋口避免杂物混入。

4、避免皮肤的长期接触,附着于皮肤的粉末应用肥皂水冲洗干净,切勿使用溶剂。

5、涂装作业使用设备均要完好的接地消除静电。

6、避免涂装机无端放电现象

7、喷粉室内,浮游粉尘的浓度尽量控制在安全浓度以下,避免粉尘着火爆炸的危险


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