Процедуры тестирования порошкового покрытия

Существуют определенные методы тестирования порошка и отвержденного покрытия. Характеристики порошкового материала не могут быть изменены после того как порошок произведен. Поэтому чрезвычайно важно, чтобы строгий контроль качества быть осуществлен во время всех стадий производственного процесса. Это гарантия того, что все порошковые покрытия будут всегда иметь высокое качество. Существуют общие процедуры тестирования порошка и поверхности покрытия, которые применимы ко всем порошкам, и специализированные тесты, требуемые для определенных клиентов.

Гранулометрический состав

Есть много методов, которые могут быть использованы для определения гранулометрического состава. Они значительно различаются в связи с тем, что термоотверждаемые  порошковые частицы имеют различную форму и размеры.

В самой простой форме может использоваться серия сит различного размера, установленных в автоматическом шейкере. Однако у этого метода есть ограничения, особенно при работе с мелкими частицами, мелкие сита имеют тенденцию быть заблокированными чрезвычайно быстро.

Воздушно-струйный ситовый анализатор использует струю воздуха для быстрого отделения порошковых частиц и препятствования блокировки сит.

Альпийское воздушно-струйный ситовый анализатор может использоваться, чтобы определить гранулометрический состав в диапазоне размера частиц от 125мкм до 10мкм.

Метод Коултера. В этом методе создается разведенная дисперсия порошковых частиц в электролите чтобы  пройти через узкое отверстие. Изменение в электрическом сопротивлении электролита во время прохождения частицы используется чтобы оценить объем частицы.

Метод дает значения эквивалентные сферическому объему, и метод не дает указаний относительно действительной формы частицы.

Лазерная дифракция. В этом методе образец взвешенного порошка проходит через лазерный луч света. Угол (лы), под которым луч дифрагирует  от частицы, определяет ее диаметром. Дифрагированные лучи попадают на серию концентрических датчиков. Энергия, поглощенная каждым из этих датчиков питается компьютер, который дает распечатку гранулометрического состава.

Текучесть порошка

Текучесть – важная характеристика, т.к. она влияет на прохождение порошка по линиям подачи во время применения и рекуперации. До некоторой степени текучесть зависит от гранулометрического состава порошка, но и другие факторы, связанные с природой смол, пигментов и других добавок, могут оказывать явное влияние. Есть несколько методов определения текучести порошка:

Угол распределения

Этот метод состоит в определении угла конуса горки порошка, которая образуется при падении порошка на горизонтальную пластину. Данный угол является признаком, характеризующим особенности сухого потока порошка.

Расходомер SAMES (метод Афнор)

Этот метод состоит из псевдоожижающего бункера в форме вертикального прозрачного пластмассового цилиндра. Сухой сжатый воздух подается через псевдоожижающую пластину. Образец тестируемого порошка (250 г) вводится в цилиндр и включается подача воздуха. Измеряется высота, до которой поднимается порошок; после чего подача воздуха выключается, и порошок осаждается и измеряется его высота. Воздух снова включается и во время флюидизации открывается выходное отверстие на 30 сек. Порошок, вылетевший через это отверстие за это время, собрается и взвешивается.

Если h1 = Взвешенная высота порошка

h0 = Осажденная высота порошка

m = масса порошка, собранного за 30 сек

тогда индекс флюидизации r:

r = (h1 - h0) x m

Индекс флюидизации может дать характеристику текучести порошка, но результаты этого метода нужно рассматривать с  некоторой осторожностью.

Хранение порошка

Важно, чтобы порошок не превратился в глыбу во время хранения на складе, особенно в теплой окружающей среде. Если во время хранения возникнет химическая реакция между смолой и веществами отверждения, эксплуатационные свойства, текучесть  и блеск могут быть нарушены.

Тесты хранения обычно выполняются путем размещения известного количества порошка в контейнер и хранения контейнер в печке при постоянной температуре (от 30 до 40oC). Обычно во время теста на порошок помещают диск, например 100 г. Никакое блокирование, спекание или изменение в реактивности порошка не должны быть заметными после хранения 1 месяца при этих условиях.

Влагосодержание

Влагосодержание может влиять на комкование и характеристики текучести потока порошка.

1. Простой прямой метод определения влагосодержания состоит в том, чтобы нагреть взвешенное количество порошка в печке при 105 градусах и сравнить с исходной массой.
2. Альтернативный метод состоит в том, чтобы высушить взвешенное количество порошка в течение 8 дней в сушильном шкафу вместе с пентоксидом фосфора, затем повторно взвесить.

Массовая потеря при нагревании

Известный вес (приблизительно 0.5-1.0g) порошка нагревают при 200oC в течение 15 минут и позволяют охладиться в сушильном шкафу. Потеря веса вычисляется как процент от начального веса порошка. Эта массовая потеря может быть существенной в случае порошков, где  используются летучие материалы, например капролактам в полиуретановых красках.

Относительная плотность

Это важнейший показатель, необходимый для вычисления укрывистости, а, соответственно, и  стоимости покрытия на единицу площади при известной толщине покрытия.

Два метода доступны для определения плотности:

• Метод замещения.
• Газовый пикнометр.

Метод замещения

Метод состоит в определении объема порошка путем вытеснения жидкости. В  нерасторяющую жидкость добавляется некоторое количество порошка. При известной конечной массе раствора, массе добавленного порошка и плотности жидкости рассчитывается плотность порошка. Однако этот метод не совершенен, т.к. трудно найти жидкость, которая достаточно эффективно переместит воздух от порошка, не проявляя некоторый растворяющий эффект

Газовый пикнометр

Это – намного более точный и быстрый метод. Принцип аналогичен, но в качестве жидкости в газовых пикнометрах используется газ  (воздух или гелий). Аппарат измеряет непосредственно объем воздуха, вытесненного известным весом порошка. Тест занимает всего 2-3 минуты.

Время гелеобразования

Время гелеобразования порошка используется как характеристика:

• Скорости отверждения.
• Постоянство качества порошка.
• Химическая неустойчивость при хранении.

Аппарат, используемый для определения времени гелеобразования, состоит из нагревательного блока, который может быть поддерживать необходимую температуру (обычно 180-200oC) с точностью до ±1oC. Небольшое количество (приблизительно 0.25g) порошка помещается в центр горячей пластины, и часы запускаются. Массой порошка управляют маленькой деревянной лопаточкой. Когда полимерные нити больше не могут быть вынуты из массы лопаточкой, потраченное время регистрируется как время гелеобразования.

Зольность

Образец порошка помещается в фарфоровую чашу, которая помещается в холодную печь, которая постепенно медленно нагревается до температуры сжигания. После охлаждения чашу повторно взвешивают.

Другие методы контроля качества

Инфракрасная спектроскопия и дифференциальная сканирующая калориметрия активно используются для контроля качества порошка.

Методы отверждения покрытия

Как и жидкие краски, каждая произведенная  партия термоотверждаемых покрытий должна быть проверена на ряд ключевых характеристик перед отправкой конечному пользователю.

Для термоотверждаемых порошков три типа подложек используются, в зависимости от требований теста:

• Необработанная сталь
• Хромофосфатная сталь
• Цинкофосфатная сталь

Порошок наносится электростатическим методом на требуемую толщину, отверждается при требуемой температуре в течение заданного времени.Тестирование в обычном варианте соответствует стандарту BS3900. При специфических требований, например для архитектурного экструдированного алюминия, тестирование должно соответствовать заданного BS4842. Очень часто конечные пользователи выпускают свои собственные технические требования для тестирования. Информация, касающаяся методов определения размера частиц порошков, может быть получена из:

• BS410 Испытательные сита
• BS2955 Словарь терминов, относящихся к порошам
• BS3483 Методы тестирования пигментов на краски

Методы тестирования краски могут быть получены из стандарта BS3900: ‘Методы тестирования краски’

http://www.interpon.ru