Центр покрытий и

обработки поверхностей

Unilux.pro

+7 (495) 921-33-17

Информация о технологии порошковой окраски

Описание технологии порошковой окраски

Порошковые краски — это твердые дисперсные композиции в состав которых входят пленкообразующие (смолы), отвердители, наполнители, пигменты и целевые добавки. Независимо от состава готовая порошковая композиция должна представлять собой сыпучий дисперсный порошок и обладать однородностью, физической и химической стабильностью и неизменностью состава при хранении и использовании. Качество приготовления композиции во многом предопределяет внешний вид и свойства получаемых покрытий. Получают порошковые краски преимущественно смешением компонентов в расплаве с последующим измельчением сплава до максимального размера частиц, как правило, 100 мкм. Готовая порошковая краска наносится на изделия из стали, алюминия, цветных металлов, стекла, керамики, дерева, пластмассы и силикатных материалов в электростатическом поле (электростатика, трибостатика, в ваннах “кипящего слоя”).

Наибольшее применение нашли порошковые краски на основе термоотверждаемых пленкообразующих. Первоначально это были эпоксидные, полиэфирные и акрилатные порошковые краски. Позднее были разработаны эпоксиполиэфирные (или гибридные), а также полиуретаны и полиэфиры, отверждаемые триглицидилизоциануратом (ТГИЦ). Для выбора порошковой краски часто оказывается решающей температура отверждения покрытия. Это имеет значение особенно при использовании ее для термостойких пластмасс или дерева. Но прежде всего играет роль, какими свойствами должно обладать  покрытие, его назначение и в каких условиях оно будет эксплуатироваться.

Порошковая окраска - это экологически чистая, безотходная технология получения высококачественных декоративных и декоративно-защитных полимерных покрытий Покрытие формируют из порошковой краски, которую наносят на окрашиваемую поверхность изделия в специальной камере. Затем изделие нагревают и выдерживают при заданной температуре несколько минут. Из-за относительно высокой температуры полимеризации окрашивают в основном металл и стекло. Последнее десятилетие происходит быстрое проникновение технологии порошкового окрашивания в сферу традиционных способов нанесения лакокрасочных покрытий. В мире сегодня окрашивают с использованием этой технологии примерно 70% всех изделий подлежащих порошковой окраске, и это число увеличивается.

Технология получения покрытия на основе порошковых красок во многом одинакова с технологией получения покрытий из обычных жидких ЛКМ. Отличие заключается в отсутствии в составе порошковых красок жидкой в нормальных условиях фазы, которую необходимо удалять или превращать в твердую, и, конечно, самим физическим состоянием краски: твердое тело в виде тонкоизмельченного порошка, требующее для образования пленки покрытия на поверхности окрашиваемого изделия временного перевода в жидкое состояние.

История технологии порошковой окраски

Порошковые лакокрасочные материалы - порошковые краски - стали применяться в начале 50-х гг. в США и с тех пор потребность в этих материалах постоянно возрастает.

За 40 лет порошковые краски широко внедрились во все области жизни: холодильники, посуда, садовый и хирургический инструмент, фурнитура, галантерея, мебель садовая, офисная, медицинская, кухонная, пылесосы, стиральные машины, микроволновые печи, научные приборы, электро- и слесарный инструмент, станки, компьютеры, полупроводники, кондиционеры, велосипеды, мотоциклы, автомобили, киоски, витрины магазинов и музеев, сельхозмашины, воздушные и морские суда, буровой инструмент и трубы - водопроводные, газовые, нефтяные диаметром от 10 мм до 2 метров, насосы для всех видов жидкостей, включая высокоагрессивные, элементы архитектуры и крыши, электро-, радио- и бытовые приборы, игрушки, микроэлектродвигатели и космические станции, и многое - многое другое.

Такой популярностью и широким распространением порошковые краски - и более всего порошковые термоотверждаемые краски на основе эпоксидных, полиэфирных смол и полиуретанов - обязаны прежде всего тому, что они не содержат, растворителей которые необходимо удалять при формировании покрытия, и на 100% состоят из веществ, которые и превращаются в тонкую, практически непроницаемую для влаги, кислорода, кислот, солей и других химических веществ, высокопрочную и твердую, абразивостойкую пленку покрытия, срок службы которой превышает порой даже продленный за счет ее применения срок службы окрашенного предмета или изделия.

Для обоснования целесообразности перехода на порошковую технологию окрашивания ссылаются на такие преимущества порошковых красок по сравнению с традиционными лакокрасочными материалами, как: возможность получения покрытий, обладающих высокими физико-механическими, химическими, электроизоляционными, защитно-декоративными свойствами при широкой цветовой гамме, металлики различных цветов, структурированные поверхности (мелкая и крупная структура, “эффект кожи”, “антики”, “муар”), покрытия различной степени блеска (глянцевые, полуглянцевые, полуматовые, матовые), покрывные и транспарентные лаки различных цветов.

Преимущества порошковой окраски

Использование широкой цветовой гаммы, более 5000 цветов, оттенков и фактур. Поверхность приобретает свойства, которые при применении традиционных технологий или недостижимы, или стоимость их в несколько раз выше. Например золотистый, серебристый и алюминиевый металлики, флуоресцентные краски, серия "антиков", образующие поверхность старинных медных, бронзовых или серебряных предметов, поверхность под муар, гранит, структурированные поверхности, - и это плюс к многообразию цветов и оттенков, контролируемых по степени блеска (глянцевая, матовая и полуматовая).

Повышенные химическая стойкость и физико-механические показатели (на удар 500 нм, на изгиб 1мм) покрытий вследствие использования пленкообразующих с большим молекулярным весом. Благодаря тому что по этой технологии непосредственно на окрашиваемой поверхности полимеризуется слой эластичной пластмассы с очень высокой адгезией, создается ударопрочное покрытие с высокими антикоррозийными и электроизоляционными свойствами, стойкостью к растворам щелочей, кислот и органическим растворителям, с температурным диапазоном работы от -60 до +150С. Толщина покрытия лежит в диапазоне 30 - 250 мкм. 

Возможность получения толстых однослойных покрытий (за счет 100%-ного содержания сухого вещества) вместо более дорогих многослойных в случае жидких красок. Меньше усадка и пористость пленки благодаря отсутствию испарения растворителей. 

Исключение потеков на вертикальных поверхностях и сморщивания покрытий при сушке. Повышенная адгезия (сцепления частиц с окрашенной пов. 500 нм).

Виды красок: Эпоксидные порошковые краски

 Основное достоинство эпоксидных порошковых красок - сочетание хороших физико-механических и электроизоляционных свойств. Покрытия на их основе отличаются исключительно высокой адгезией, механической прочностью и химической стойкостью. Их можно наносить на изделия из разных металлов без предварительного грунтования поверхности. В свою очередь они могут использоваться в качестве грунта под жидкие и порошковые лакокрасочные материалы. Если при использовании  эпоксидного порошкового покрытия требуется повышенная противокоррозионная стойкость, рекомендуется черные металлы и оцинкованную сталь грунтовать или фосфатировать, а алюминий и его сплавы грунтовать или хроматировать.

Хорошая стойкость к щелочам и кислотам, алифатическим и ароматическим углеводородам, маслам, топливу, воде позволяют использовать эпоксидные порошковые краски для наружной и внутренней защиты магистральных трубопроводов. Используя эпоксиды можно получить покрытия толщиной до 500 мкм с одинаково хорошими твердостью,  эластичностью и ударной прочностью.

Традиционными потребителями эпоксидных порошков  являются электротехника и радиотехника, где эти покрытия заменяют многие виды сложной электроизоляции.

Существенным недостатком эпоксидных покрытий является их ограниченная атмосферостойкость (меление при эксплуатации на открытых площадках) и склонность к пожелтению из-за перегрева в печи отверждения, особенно если она обогревается газом.

Виды красок: Эпоксиполиэфирные порошковые краски

Когда к порошковому покрытию не предъявляются повышенные антикоррозионные требования и/или устойчивость к действию растворителей эпоксидные порошки заменяются эпоксиполиэфирами (применяется сочетание двух смол эпоксидной и полиэфирной), которые получили название гибридных порошков.

Их широкое распространение обусловлено технологическими преимуществами (например, их покрытия стойки к перегреву при отверждении), повышением механических свойств, химической стойкости, а также пониженной чувствительностью к ультрафиолетовому излучению у композиций с небольшим содержанием эпокси-компонентов. Использование эпоксиполиэфиров с различным соотношением содержания компонентов эпоксид/полиэфир допускает   их широкое использование для отделки предметов домашнего обихода, металлической, садовой, офисной, медицинской и школьной мебели, спортивных снарядов, торгового, осветительного и электрооборудования и многое другое.

Большим спросом эпоксиполиэфиры пользуются благодаря своим высоким декоративным качествам. Современная технология получения порошковых красок позволила не только расширить цветовую гамму покрытий, но и добиваться различной фактуры покрытия. Это такие покрытия как муар, покрытие под кожу, покрытия с различной структурой: мелкой и крупной, серия антиков, металлики различных цветов. Особое положение занимают так называемые покрывные лаки, используемые для защиты цветных металлов (бронза, медь, латунь) и тонкого слоя металла вакуумного напыления от окисления, позволяющие выигрышно представить поверхность. А также лаковые и наполненные композиции для стекла (флаконы для парфюмерии и косметики и т.д.) разных цветов, характеризующиеся исключительно высоким розливом и различной фактурой поверхности.

 Виды красок: Полиэфирные порошковые краски

 Несмотря на широкое применение полиэфиров в производстве лакокрасочных материалов, разработка порошковых полиэфирных красок значительно задерживалась из-за отсутствия промышленного выпуска твердых полиэфиров. Они появились только в середине 60-х годов и в 1975 году составили в мировом производстве около 15-20% выпуска термоотверждаемых порошковых красок.

Полиэфирные порошковые краски  обычно делят на несколько групп. Прежде всего, это широко распространенные полиэфиры,  отверждаемые триглицидилизоциануратом (ТГИЦ). В течение многих лет велись разработки по улучшению только таких порошковых красок, несмотря повышенную токсичность как летучих веществ, выделяющихся при отверждении, так и самих покрытий, по сравнению с описанными выше эпоксидами и эпокси-полиэфирами. 

Однако в последнее время, в связи с особым вниманием к экологии и безвредности применяемых материалов, разработаны и стали производиться полиэфирные порошковые краски, обладающие всеми преимуществами первых при сниженной токсичности. Покрытия на их основе допускаются к контакту с пищевыми продуктами, могут применяться для окраски детских игрушек и мебели, при их отверждении не выделяются особо вредные вещества. При этом стоимость порошковой краски и, соответственно, себестоимость окраски единицы площади возрастает незначительно.

Полиэфирные покрытия отличаются прежде всего атмосферостойкостью, механической прочностью и повышенной стойкостью к истиранию. По атмосферостойкости данные покрытия не уступают никакому другому порошковому материалу. Диэлектрические показатели близки к показателям эпоксидных покрытий. Однако щелочестойкость полиэфирных покрытий низка.

Обычно эксплуатируют покрытия толщиной 60-120мкм. Они обладают высоким глянцем и хорошей адгезией к металлам, в том числе и к легким сплавам.

Полиэфирные покрывные лаки с высокой атмосферостойкостью и высоким глянцем используются в многослойной технологии (например, диски колес) для окончательной отделки изделия.

Назначение полиэфирных покрытий: алюминиевые фасонные профили, архитектурно-строительные конструкции, диски колес и детали машин, сельскохозяйственное оборудование, садовый инвентарь и т.д.

Технические параметры окрашенной поверхности

Существует три основных типа порошковых красок отличающихся по химическому составу и условиям использования окрашенных изделий: полиэфирные, эпоксидно-полиэфирные и эпоксидные.

Ниже приведены их характеристики:

Виды изделий подлежащих окраске

Область применения и подходящий тип порошковой краски

- Перейти на главную страницу -