粉末涂料指的是一種新型的不含溶劑100%固體粉末狀涂料。具有無溶劑、無污染、可回收、環(huán)保、節(jié)省能源和資源、減輕勞動強度和涂膜機械強度高等特點。
粉末涂料分類
粉末涂料是與一般涂料完全不同的形態(tài),它是以微細粉末的狀態(tài)存在的。由于不使用溶劑,所以稱為粉末涂料。粉末涂料的主要特點有:具有無害、高效率、節(jié)省資源和環(huán)保特點。
它有兩大類:熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料。
熱塑性粉末涂料是由熱塑性樹脂、顏料、填料、增塑劑和穩(wěn)定劑等成分組成的。熱塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纖維素系、聚酯系。
熱固性粉末涂料是由熱固性樹脂、固化劑、顏料、填料和助劑等組成。熱固性粉末涂料包括:環(huán)氧樹脂系、聚酯系、丙烯酸樹脂系。
分類標準多,市場上各類粉末的名稱參差不齊。按照成膜物質的性質分為兩大類:熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料;蛘咭猿赡の镔|的外觀分為:消光型、高光型、美術型等。還可以按使用環(huán)境分為:戶內型和戶外型兩大類。
種類
粉末涂料的品種雖然沒有像溶劑型涂料那樣繁多,但可做為粉末涂料的聚合物樹脂也很多?偟目煞譃闊峁绦秃蜔崴苄蛢纱箢。
1. 熱固型粉末涂料
熱固型粉末涂料是指以熱固性樹脂作為成膜物質,加入起交聯反應的固化劑經加熱后能形成不溶不熔的質地堅硬涂層。溫度再高該涂層也不會像熱塑性涂層那樣軟化,而只能發(fā)生分解。由于熱固性粉末涂料所采用的樹脂為聚合度較低的預聚物,分子量較低,所以涂層的流平性較好,具有較好的裝飾性,而且低分子量的預聚物經固化后,能形成網狀交聯的大分子,因而涂層具有較好防腐性和機械性能。故熱固性粉末涂料發(fā)展尤為迅速。
1.1 環(huán)氧粉末涂料
由于具有優(yōu)異的與金屬粘合力、防腐蝕性、硬度、柔韌性和沖擊強度,所以是熱固性粉末涂料中首先應用的品種。環(huán)氧粉末涂料的配制是由環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin)、固化劑(curing agent)、顏料(pigment)、填料(filler)和其它助劑(assistant)所組成。這幾種組分對所形成的粉末涂層性能的貢獻是互相制約和影響的,一個適宜的配方,實際上是各種組分協調的結果。
1.2 聚酯粉末涂料
聚酯粉末涂料與其它類型粉末涂料相比,具有獨特性質。表現在耐候性、耐紫外旋光性能比環(huán)氧樹脂好。另外由于聚酯樹脂帶有極性基團,所以上粉率比環(huán)氧樹脂高,烘烤過程中不易泛黃,光澤度高,流平性好,漆膜豐滿,顏色淺等特性,因而具有很好的裝飾性。一般多用于電冰箱、洗衣機、吸塵器、儀表外殼、自行車、家具等領域。
1.3 丙烯酸酯粉末涂料
丙烯酸樹脂粉末涂料有熱塑性和熱固性兩種。熱固性丙烯酸樹脂粉末涂料最大的優(yōu)點是具有優(yōu)良的耐候性、保色性、耐污染性、金屬附著力強、涂膜外觀優(yōu)異,適用作裝飾性粉末涂料。
2. 熱塑性粉末涂料
熱塑性粉末涂料是1950年開始出現的,它在噴涂溫度下溶融,冷卻時凝固成膜。由于加工和噴涂方法簡單,粉末涂料只需加熱熔化、流平、冷卻或萃取凝固成膜即可,不需要復雜的固化裝置。大多使用的原料都是市場上常見的聚合物,多數條件下都可滿足使用性能的要求。但也存在某些不足,諸如熔融溫度高,著色水平低,與金屬表面粘著性差等。盡管如此,常用的熱塑性粉末涂料仍表現出一些特有的性能,其中聚烯烴粉末涂料具有極好的耐溶劑性;聚偏氟乙烯涂料具有突出的耐候性;聚酰胺具有優(yōu)異的耐磨性;聚氯乙烯具有較好的價格/性能比;熱塑性聚酯粉末涂料具有外觀漂亮、藝術性高等優(yōu)點。這些特性使熱塑性粉末涂料在涂料市場中占有很大比例。
2.1 聚氯乙烯粉末
它是工業(yè)化大規(guī)模生產的最便宜的聚合物之一。它具有極好的耐溶劑性,對水和酸的耐蝕性好,耐沖擊,抗鹽霧,可防止食品污染和對靜電噴涂有高的絕緣強度。主要用于涂裝金屬網板、鋼制家具、化工設備等。
2.2 聚乙烯粉末涂層
它具有優(yōu)良的防腐蝕性能,耐化學藥品性及優(yōu)異的電絕緣性和耐紫外線輻射性。缺點是機械強度不高,對基體的附著力較差?捎糜诨こ夭、葉輪、泵、管道內壁、儀表外殼、金屬板材、冰箱內網板、汽車零部件等。
2.3 尼龍粉末涂料
尼龍(Nylon)又稱聚酰胺,由于分子鏈上氯基的N原子與相鄰鏈段上的氫原子易形成氫鍵,所以聚酰胺樹脂的熔點一般都較高。尼龍具有較高的機械強度、抗沖擊性能、硬度、耐磨性和摩擦系數小、低吸塵等優(yōu)點,可用于特殊要求的部件。如用于水泵葉輪、紡織機械零部件、柴油機的起動活塞零部件、機帆船推進器葉輪、汽車車輪、摩托車支架、農業(yè)機械、建筑和運動器材等。
另外,由于尼龍的抗鹽水和對霉菌、細菌的惰性,很適于制造浸于海水或接觸海水的涂層,同時尼龍粉末涂料無毒、無味,不被霉菌侵蝕,不會促使細菌生長,很適于噴涂食品工業(yè)的零部件,飲用水管和食品包裝等。
2.4 氟樹脂粉末涂料
含氟聚合物能夠制備粉末涂料的種類很多,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PTFCE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。聚四氟乙烯熔點高達327℃,可以在-250~250℃范圍內長期使用,此外還具有優(yōu)異的耐腐蝕性,甚至在王水中也不腐蝕,優(yōu)良的介電性能,極低的摩擦系數和自潤滑性,所以素有“塑料王”之稱。大量應用于石油、化工防腐涂層、密封、軸承潤滑材料、電子電器材料、船舶下水導軌及不粘鍋涂層等。
聚三氟氯乙烯價格比PTFE便宜,加工溫度可以降低,涂層可在130℃以下長期使用,耐堿及耐氟化氫腐蝕的能力優(yōu)于耐酸搪瓷,耐鹽酸、稀硫酸、氯化氫及氯氣腐蝕的能力優(yōu)于不銹鋼設備。已大量應用于化工廠、農藥廠、制藥廠、洗滌劑廠等的防腐設備。
聚偏氟乙烯粉末涂料的最大優(yōu)點是耐候性優(yōu)異,在室外曝曬有高的耐降解性,并且不吸灰塵,很容易保持原有光澤。5 氯化聚醚粉末涂料。氯化聚醚具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性,涂膜對多種酸、堿和溶劑有良好的抗蝕、抗溶解性能,化學穩(wěn)定性僅次于聚四氟乙烯,機械和摩擦性能也很好。氯化聚醚粉末涂料主要應用于化工設備、管道襯里,儀表設備外殼等。其缺點是與金屬粘著力較差。經加入添加劑可改善與金屬的粘著力。
2.5乳膠粉末涂料
乳膠粉是將乳液通過噴霧干燥而制取的,大部分是醋酸乙烯類共聚物。用乳膠粉來生產的涂料叫乳膠粉末涂料。現場加清水攪拌施工,是目前墻面涂料中最環(huán)保的涂料。
特性
1、該產品不含毒性,不含溶劑和不含揮發(fā)有毒性的物質,故無中毒、無火災、無“三廢”的排放等公害的問題,完全符合國家環(huán)保法的要求。
2、原材料利用率高,一些知名品牌的粉末供應商生產的粉末,其過噴的粉末可回收利用,最高的利用率甚至能達99%以上。
3、被涂物前處理后,一次性施工,無需底涂,即可得到足夠厚度的涂膜,易實現自動化操作,生產效率高,可降低成本。
4、涂層致密、附著力、抗沖擊強度和韌性均好,邊角覆蓋率高,具有優(yōu)良的耐化學藥品腐蝕性能和電氣絕緣性能。
5、粉末涂料存貯、運輸安全和方便。
粉末噴涂施工工藝及要求:所謂粉末靜電噴涂就是利用高壓靜電電暈電場的原理。在噴槍頭部金屬導流標上接上高壓負極,被噴涂工件接地形成正極,使噴槍和工件之間形成一個較強的靜電電場。
當作為運載氣體的壓縮空氣,將粉末涂料從供粉桶經粉管送到噴槍的導流桿時,由于導流桿接上高壓負極產生的電暈放電,在其附近產生了密集的負電荷,使粉末帶上負電荷,并進入了電場強度很高的靜電場,在靜電力和運載氣體的雙重作用下,粉末均勻地飛向接地工件表面形成厚薄均勻的粉層,再加熱固化轉化為耐久的涂膜。涂裝施工工藝流程 前處理一干燥除去水份一噴涂一檢查一烘烤一檢查一成品。
施工要求
1、一般粉末噴涂施工要求:
(1)為使粉末涂裝的特性能充分發(fā)揮和延長涂膜使用壽命 。
(2)噴涂時,被涂物須完全接地,以增加粉末涂裝的噴著效率。
(3)噴粉后立即檢查,若發(fā)現缺陷應及時處理,若固化后發(fā)現缺陷,其范圍小僅局部而不影響,被涂物表面裝飾,可用同色粉末加丙酮稀釋后進行修補,如果范圍大又影響表面質量,則用砂紙打磨后,再噴涂一次或用脫漆劑去掉涂層,再重新嗩粉。
(4)回收粉須經過篩選除去雜物后,按一定比例與新粉混合作用。
2、美術型粉末噴涂施工要求:
美術型粉末,具有美觀,立體感強,裝飾性效果好等特點,但對其施工工藝要求嚴格。
(1)噴粉時輸入氣壓不宜太大,一般控制在1.5—3.5kg/cm2為好。氣壓太大會造成花紋清晰度差或者產生一些麻點。靜電電壓也不宜過高,一般控制在60-70Kv左右。電壓太高,會使附在工件表面的粉末發(fā)生反彈現象出現麻坑。流平欠佳等缺陷。
(2)噴粉要注意保證涂膜的厚度,一般控制在70-100μm之間方能有利于形成明顯的花紋和較大的花紋,涂膜薄則花紋不明顯,而且花紋也小,同時會出現麻點露底等缺陷。
(3)固化時必須按規(guī)定的溫度和時間進行烘烤。如果溫度過低時間過短會造成粉末形不成花紋,同時因固化不徹底機械性能也大大下降。另外,因美術型花紋粉末生產工藝的特殊性,用回收粉末再噴后,其花紋會發(fā)生變小或不明顯的變化,故一般建議美術型粉末的回收粉不要使用。要用也須經試驗。從上述看雖然對其施工要求較嚴,但相信涂裝過程中只要較好地把握以上因素,一定會達到理想的滿意效果。
優(yōu)點
1、健康環(huán)保。
省去了為達到涂料性能而添加的各種液態(tài)化工有害成膜、分散、潤濕、流平、防腐防霉等助劑。
2、運輸和貯存方便
普通涂料中約含20——50%的水或者溶劑,而粉末涂料中,既沒有水,也沒有溶劑,完全是固體,運輸方便安全,另外含水或者溶劑的涂料,當運輸和貯存的溫度低于0℃時,往往會凍壞,粉末涂料不存在此問題。
市場前瞻
我國粉末涂料涂裝市場的最大增長領域是:船舶工業(yè)和管道工業(yè)。存在的問題是耐沖擊性及吸濕性有待改善和提高,研究人員把主要精力集中在用各種基料的改性上。國內生產的管道防腐環(huán)氧粉末涂料涂裝在貯存穩(wěn)定性及涂覆施工性方面,與國外優(yōu)質產品相比尚有一定差距。
由于國外汽車粉末涂料制備技術取得進展,汽車罩光、木材和塑料用涂料涂裝都是最具活力的潛在市場。汽車行業(yè)將是其消費大戶,希臘、土耳其和東歐粉末涂料涂裝市場的增長勢頭很好,亞太地區(qū)市場潛力更大,已被認為是全球增長最快的地區(qū)。
制作工藝
涂料由特制樹脂、顏填料、固化劑及其它助劑,以一定的比例混合,再通過熱擠塑和粉碎過篩等工藝制備而成。它們在常溫下,貯存穩(wěn)定,經靜電噴涂、摩擦噴涂(熱固方法)或流化床浸涂(熱塑方法),再加熱烘烤熔融固化,使形成平整光亮的永久性涂膜,達到裝飾和防腐蝕的目的。
施工要求
靜電噴涂
被涂物表面處理→靜電粉末涂裝→溶融流平或交聯固化→冷卻→產品
(1)為使粉末涂裝的特性能充分發(fā)揮和延長涂膜使用壽命,被涂物表面首先嚴格進行表面前處理。
(2)噴涂時,被涂物須完全接地,以增加粉末涂裝的噴著效率。
(3)對有較大表面缺陷的被涂物,應涂刮導電膩子,以保證涂膜的平整和光滑感。
(4)噴涂后物件物件需進行加熱固化、固化條件以粉末產品技術指標為準 但必須充分保證其固化溫度和時間,避免固化不足造成質量事故。
(5)噴粉后立即檢查。
(6)回收粉須經過篩選除去雜物后,按一定比例與新粉混合作用。
(7)供粉桶、噴粉室及回收系統應避免其它不同顏色粉末的污染,故每次換色時一定要吹掃干凈。
儲存方式
1、遠離火源、避免日光直接照射,應置于通風良好,溫度在35℃以下場所。
2、避免存放在易受水,有機溶劑,油和其它材料污染的場所。
3、粉末涂料用后勿隨意露于空氣中,應隨時加蓋或匝緊袋口避免雜物混入。
4、避免皮膚的長期接觸,附著于皮膚的粉末應用肥皂水沖洗干凈,切勿使用溶劑。
5、涂裝作業(yè)使用設備均要完好的接地消除靜電。
6、避免涂裝機無端放電現象
7、噴粉室內,浮游粉塵的濃度盡量控制在安全濃度以下,避免粉塵著火爆炸的危險