Добавки для растекания в порошковой краске

в современном мире, где особое внимание уделяется охране окружающей среды и стремлению к повышению экологичности, порошковые покрытия являются идеальным решением для нанесения покрытий. Разработка рецептуры готового покрытия, отвечающего заданным критериям, - это наука. Добавки - важнейший элемент головоломки для удовлетворения этих требований.  Функции, которые они выполняют как в жидких, так и в порошковых покрытиях, практически идентичны; жидкие покрытия в значительной степени зависят от растворителя/коалесцирующего агента для формирования пленки; порошковые покрытия зависят исключительно от состава, регулирующего вязкость и растекание (FCA-flow control agent ). FCA играет жизненно важную роль в конечном эстетическом и эксплуатационном эффекте, но является лишь минимальным компонентом краски, часто составляющим десятые доли процента.

Порошковые покрытия в процессе отверждения проходят трехэтапный процесс: частицы расплавляются,  а затем превращаются в гель, сшиваются и отверждаются. Усилители текучести состоят в основном из активной акриловой смолы который диспергируется либо на порошке диоксида кремния, либо на полиэфирной смоле (маточная смесь). Выбор диоксида кремния в качестве носителя позволяет добиться большей концентрации и более высокого уровня активности за счет ограничения количества неактивного компонента-носителя. В качестве альтернативы, для компенсации выступов, возникающих из-за очень тонких пленок или того, что FCA не выделяется из кремнезема, могут быть предпочтительны суперконцентраты. Они также позволяют использовать карбоксилированные или гидроксилированные смолы, что позволяет смоле-носителю вступать в реакцию с отвердителем.

Гладкость поверхности определяется поверхностным натяжением во время фазы расплавления, поскольку добавка действует как ускоритель текучести, она проникает как на поверхность раздела покрытие/воздух, так и на поверхность раздела покрытие/подложк равномерно смачивая поверхность подложки и придавая ей более гладкий и однородный внешний вид после сшивания. Сочетание вязкости расплава полимера и FCA способствует равномерному "увлажнению" поверхности подложки и равномерному нанесению покрытия. Проще говоря, поток системы является движущей силой для устранения поверхностных дефектов.

Распространенные дефекты: Кратеры образуются двумя различными механизмы: а) перетекание материала из областей с низким поверхностным натяжением в области с более высоким поверхностным натяжением, что приводит к неправильному увлажнению подложки, или б) загрязнение подложки или пленки материалом с низким поверхностным натяжением. Для того чтобы поверхностное натяжение краски было равным или меньшим, чем у основы, и сводило к минимуму образование перепадов поверхностного натяжения.

Температурные перепады, которые вызывают текучесть, также могут быть причиной дефектов. Вязкость и поверхностное натяжение уменьшаются по мере температура повышается, в результате чего материал перетекает из более горячих областей в более холодные, что приводит к появлению дефектов, таких как увеличивающаяся апельсиновая корка и эффект рамки. Точечные образования возникают либо из-за нарушения гелеобразного состояния, которое препятствует получению порошком однородной поверхности, либо из-за замедления поступления летучих веществ к поверхности покрытия, включая адсорбированные газы, отвержденные летучие вещества или захваченный воздух. Поверхностные дефекты также могут возникать из-за неучтенных изменений состава, которые могут произойти на любом этапе производственного процесса.

Контроль дефектов: Противоположные уровни поверхностного натяжения - это механизм, с помощью которого контролируются или предотвращаются дефекты; в этом и заключается роль FCA. Практически все FCA действуют путем изменения поверхностного натяжения покрытия. Распространенные технологии включают поверхностно-активные вещества, фторированные алкиловые эфиры, силиконы и растворители, которые обладают высокой поверхностно -активной активностью, а также полиакрилаты, которые обладают меньшей активностью. Полиакрилаты способствуют равномерному поверхностному натяжению пленки. Соглашение о свободной торговле распространяется как на поверхность раздела подложка/краска и воздух/покрытие. Большая площадь поверхности пленки способствует выравниванию поверхности.

Функция и дизайн регулирования расхода:Добавки, регулирующие расход, могут быть разработаны для совершенно разных и очень специфических целей. Разработка активной части добавки зависит от таких основных параметров, как тип мономера (ов), молекулярная масса, функциональность и вязкость, что позволяет достичь любого из длинного списка предопределенных свойств. Еще одним критерием разработки является выбор носителя для оптимизации процесса адсорбции, от уровня активности и обработки, а также от десорбции при переработке, дефектов поверхности и внешнего вида. Определение предпочтительного процентного содержания активного компонента, которое соотносится с общим содержанием добавки в конечном составе, также является частью процесса проектирования.

В этом обзоре подчеркивается ключевая роль добавок, регулирующих текучесть , в обеспечении качества порошкового покрытия. Самое главное - понимать, что, хотя объем  добавки составляет всего лишь небольшой процент от рецептуры,  ее влияние значительно. Есть старая турецкая поговорка -драматург и романист Мехмет Мурат Илдан (Mehmet Murat Ildan), который применим к этой теме: “Если вы можете воспринимать мелочи и мелкие детали вокруг вас как большие вещи, вы просветлены” — такова роль добавки для управления растекания.