粉末涂料又稱粉體涂料,英文powder coatings,是一種以空氣為分散介質,由樹脂、顏填料和各種添加劑組成的粉末狀涂料。具有典型的粉體行業特征,粉體的各種特性影響著粉末涂料的使用性能,本文就簡單分析一下其特點,應用經驗以及發展動向。
一、粉末涂料分類及優缺點
粉末涂料的品種雖然沒有像溶劑型涂料那樣繁多,總的可分為熱固型和熱塑型兩大類。熱塑性粉末涂料是由熱塑性樹脂、顏料、填料、增塑劑和穩定劑等成分組成的。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:環氧樹脂系、聚酯系、丙烯酸樹脂系。
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展尤為迅速。
粉末涂料的優點:
1、健康環保、不含毒性。粉末涂料省去了液體涂料為達到涂料性能而添加的各種液態化工有害成膜、分散、潤濕、流平、防腐防霉等助劑不含溶劑和不含揮發有毒性的物質,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。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。
6、 不需防腐劑。傳統液態涂料中,既有水,又有細菌的食糧,容易被細菌污染。因此,為了防止變質,要加防腐劑,而乳膠粉末涂料無細菌污染問題,不需防腐劑
7、物殘留氣味。比一般傳統的涂料氣味殘留來說,粉末涂料的殘留氣味很快的就可以散去,幾乎可以達到即涂即消。
粉末涂料的缺點:邊角上粉不均一、固化后涂膜缺陷難掩蓋、固化條件高,有一定局限性。
二、粉末涂料的應用經驗
1、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 施工要求一般粉末噴涂施工要求。
(1)為使粉末涂裝的特性能充分發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,若發現缺陷應及時處理,若固化后發現缺陷,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、粉末涂料儲存條件及日常使用注意事項
(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。涂裝施工場所的安全
(5)涂裝作業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。
3、粉末涂料品質鑒別方法
(1)外觀識別法:
手感 手感應為絲綢般順滑,澎松,飄浮。 手感粗糙,沉手,手感重。 抓一把粉末在手中,粉末越順滑澎松,質量好,反之,粉末粗糙手感沉,質量差。 不易噴涂,二次落粉多,浪費大。
體積 體積越大,粉末涂料內填充料越少,成本越高。粉末質量越好。體積越小,粉末涂料內填充料越高,成本越低。粉末質量越差。 相同的紙箱,看那一家的粉體積大,就是好粉,那個家的體積小,就是差粉。 不易噴涂,二次落粉多,浪費大,噴涂面積少,使用成本高。
儲存時間 好的粉末可以長時間儲存,粉末流平及其他效果不變。 差的粉末不可以長時間儲存,差的粉末3個月后流平變差及其他效果變差。 正常粉末在常溫下保質期為12個月,采用低端原材料產品質量不穩定,易變質。 使用差的原材料生產粉末,噴涂表面在半年后會加速粉化,老化。影響客戶聲譽。另外粉末不易儲存,給客戶造成粉末浪費大,報費多
(2)噴涂面積識別法:
正常粉末的樹脂含量應在55-65%左右,樹脂大約為20元/KG左右,填充料大約為2元左右。 有些不良粉末廠采用低于45%以下的樹脂含量來以次充好,增加填充料來降低成本,減少噴涂面積。 對比法:兩家同種粉末噴相同產品,看那一家的粉末噴涂產品多,那一家的噴涂產品少,噴涂產品少的則為差,使用成本高。 對使用廠家來將,噴涂面積少,使用成本就高。依每公斤粉末噴涂6個平方來計算,每少噴涂一個平方,相當于廠家每公斤粉末多付3-6元。
(3)上粉率識別法:
好的粉末極易噴涂,噴1-3槍就可以將底材蓋住,二次回收粉少,工作效率高。 差的粉末不好上粉,噴3-5槍才可將底材蓋住,二次回收粉多,工作效率低。 作業人員可以通過噴涂上粉率,掉下來的粉多不多認定。 相同時間產出產品少,二次回收粉多,增加作業人員負擔,工作效率低。
(4)烘烤識別法:
差的粉末在烘烤過程中有大量的煙霧產生。好的粉末原材料沒有大量的煙產生,有的廠家拿次的原材料充好材料。 粉末的用量會增加,平方數噴涂不出來,增加使用成本,相同數量的粉末產出的產品少。
(5)烘烤后成品外觀及光澤識別法:
烘烤后的外觀 好的粉末產品外觀細膩,飽滿,通透,立體感強。 差的粉末產品外觀暗淡,呆板,表面霧蒙蒙的,不通透,立體感差。 兩個板面對比觀察 外觀差,影響客戶聲譽,影響產品外觀。光澤度好的粉末光澤度佳,可長時間保持相對光澤。 差的粉末光澤度剛烘烤出來時效果好,過個幾個月就開始矢光。 光澤度外觀檢測差的材料做出的粉末保持不了長期的光澤穩定,出現矢光,粉化,脫漆等。
(6)附著力及老化識別法:
附著力及老化 好的粉末附著力強,韌性強,并可保持幾年的不粉化,老化。 差的粉末附著力差,很脆,噴涂后3個月至半年就開始老化,粉化。 對比測試附著力和彎曲,以及觀察幾個月后產品有無老化,粉化。
(7)高溫識別法:
高溫,將溫度調至220-230度之間,保溫10-15分鐘 好的粉末,耐溫耐候比較好,經高溫烘烤后色變較小,光澤變化不大。 差的粉末,耐溫耐候較差,經高溫烘烤后變色嚴重,光澤變啞。 此種方法,檢測戶外淺色粉末特別有效。
三、粉末涂料技術發展動向
未來幾年粉末涂料將向“四化”方向發展:低溫固化,使粉末涂料能適應于熱敏性材料的涂裝,更好地與溶劑型涂料接軌;薄膜化,可用于厚度為30微米的連續涂層,以占領更多的溶劑型涂料市場;功能化,主要包括重防腐型、耐高溫型、耐候型、阻燃型、導電型等對被涂物提供特殊保護和裝飾功能的粉末涂料;專用化,汽車、預涂鋼板等專用粉末涂料;美術型,開發無光、高光、高鮮映性、金屬閃光,以及遮蓋粗質底材的花紋粉末涂料。
據了解,國內現在有超過2000家的粉末涂料制造商,杜邦、阿克蘇.諾貝爾、PPG等國外著名粉末涂料制造商都在我國建立多處生產基地。總體而言,粉末涂料的市場前景是積極向上的。
(粉體圈 作者:梧桐)
作者:粉體圈
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