Лекция 5. Порошковые краски-презентация

Лекция 5.

Порошковые краски

Порошковые краски – это твердые дисперсные композиции, в состав которых входят специальные пленкообразующие смолы, отвердители, пигменты, наполнители и целевые добавки.

Существует две больших группы порошковых красок в зависимости от типа пленкообразования:

Термопластичные

изготовлены на основе термопластичных пленкообразователей, формируют покрытия без химических превращений, за счет сплавления частиц и охлаждения расплавов.

К этой группе относится порошковая краска на основе поливинилбутираля, полиэтилена, поливинилхлорида, полиамидов

Термореактивные

Изготовлены на основе термореактивного пленкообразователя.

Покрытия формируются в результате сплавления частиц и последующих химических реакций. Они не плавки и не растворимы.

К этой группе относится порошковая краска на основе эпоксидных и полиэфирных смол, акрилатов, полиуретана

Свойства порошковых красок

Основными свойствами порошковых красок являются:

Дисперсионный состав. По величине частиц у порошковых красок наблюдается значительный разброс. Допустимый размер частиц находится в пределах 5 – 350 мкм. В зависимости от методов нанесения краски допустимый размер варьируется.

Сыпучесть. Необходимое требование ко всем порошковым краскам – хорошая сыпучесть. Если сыпучесть недостаточная, нанесение красок затруднено. Критерий оценки сыпучести – угол внутреннего трения, скорость высыпания порошка, угол ссыпания, угол обрушения. При нормальной сыпучести угол естественного откоса обычно колеблется от 36 до 45 градусов.

Еще одно свойство порошковых красок - гигроскопичность. Порошковая краска обладают способностью влагопоглощения. В результате снижается сыпучесть порошков, могут изменяться электрические свойства красок, а также это сказывается на качестве пленкообразования.

Насыпная плотность. Это одна из массовых и объемных характеристик порошковых красок. Насыпная плотность представляет собой массу свободно насыпанного порошка в единице объема, выражаемая в кг/кв.м. Нормой для промышленных порошковых красок является насыпная плотность от 200 до 800 кг/кв.м. Зависит этот показатель от состава краски, от формы и степени полидисперсности частиц.

Способность к псевдоожижению - к образованию кипящего слоя, необходимого по технологии создания покрытия, зависит от структуры и свойств порошка. Так к псевдоожижению не способны сильно увлажненные, мелкодисперсные порошки с углом естественного откоса более 43 градусов. А особенно хорошо проявляется эта способность у порошков, состоящих из укрупненных частиц, форма которых приближена к шарообразной.

Способы нанесения порошковых красок

электростатическое напыление: коронный разряд («корона») трибостатическое напыление

с помощью псевдоожиженного слоя;

газовой горелкой (1500-2500 °С);

струей ионизованного газа с температурой 8000-10000 °С.

Преимущества порошковых красок:

• универсальность – она применяется практически везде, от автомобилестроения и фасадных работ, до декорирования бытовой техники, мебели и дизайнерских украшений;

• простота технологии – краска сразу готова к использованию без предварительной подготовки, а процедура окрашивания не занимает много времени;

• экономичность – процесс окрашивания можно назвать безотходным, ведь осыпавшиеся частицы порошка пригодны к повторному использованию;

• безопасность – составы абсолютно нетоксичны и не наносят вреда окружающей среде;

• качество окрашивания – ложится ровным слоем, не образует пузырей, не слоится и не течет, формируя покрытие небольшой толщины;

• высокая адгезия – надежно сцепляется со всеми типами поверхности, включая металлы;

• надежность – образуемое покрытие обладает стойкостью к различным видам воздействия, прочностью и долговечностью;

• эстетичность – широкий выбор оттенков, текстур и форматов.

Структура порошковой краски

Пленкообразователи

Пигменты

Отвердитель

Ускоритель отверждения

Дополнительные добавки

Весь ассортимент порошковых красок можно разделить на категории по цветовым характеристикам и по химической основе. По цветовой пигментации различают:

с содержанием пигмента – более плотные виды порошковой краски, выпускаемые в широком спектре оттенков и текстур, при нанесении образуют прочный слой красящего вещества, применяются для окрашивания различных изделий и материалов;

без содержания пигмента – бесцветные порошковые структуры, образующие при полимеризации прозрачный лаковый слой, используются для лакирования окрашенных и неокрашенных поверхностей, например, придания блеска мебели или формирования защитного покрытия на токопроводящих металлах.

Применение порошковой краски

Промышленное окрашивание предполагает использование покрасочных камер. Там частицы краски получают электростатический заряд и притягиваются к изделию, покрывая его даже в труднодоступных участках. Притяжение позволяет порошковой краске проникнуть в каждую щель и изгиб, формируя однородный слой. После нанесения краски изделия отправляются в термокамеру для полимеризации.

Металлические детали окрашивают с помощью трибостатики – метода, позволяющего наэлектризовать частицы краски без использования источника питания. Частицы получают заряд статического электричества в процессе трения, поэтому исключен электрический контакт металла и оборудования с последующим искрением и возгоранием. В обоих вариантах осыпавшиеся излишки порошковой смеси можно собрать и использовать повторно.

Способы изготовления:

Состав для нанесения может быть приготовлен простым смешиванием сыпучих компонентов. Но в последнее время доминирует другая технология — гомогенизация в расплаве с последующим дроблением на мельчайшие частицы. Этот процесс имеет несколько этапов:

• полимеры измельчаются в специальных мельницах;

• стадия точного дозирования компонентов;

• предварительное смешивание, для которого применяют высокоскоростные смесители;

• расплавление и гомогенизация в экструдере;

• охлаждение смеси в аппаратах ленточного или барабанного типа;

• измельчение в мельницах;

• распределение частиц по размерам (чем однороднее частицы, тем выше качество краски);

• фасовка.