Получение порошковых красок из жидких лакокрасочных материалов

Способ получения порошковых красок из жидких лакокрасочных материалов растворного типа разработан сравнительно недавно. Главное его достоинство сочетание традиционной технологии производства жидких красок с получением готового продукта в виде порошка. При этом достигается свойственная жидким краскам высокая степень гомогенизации компонентов, обеспечивается легкость регулирования величины частиц и колеровки цвета, возможность получения составов с пониженной температурой отверждения.

Ценно, что порошки, полученные этим способом, имеют правильную, близкую к сферической форму частиц. Недостатки способа: необходимость применения растворителей при производстве красок, появление дополнительных операций по их утилизации, неполный возврат растворителей, огнеопасность производства, повышенная стоимость красок.

Существуют разные пути выделения твердых компонентов из растворов: распылительная сушка; осаждение кристаллизацией; осаждение нерастворителями. Практическое применение в технологии получения порошковых красок получили первые два.

Распылительная сушка растворов. Схема производства красок распылительной сушкой. Технологический процесс состоит из двух основных стадий: приготовление жидкой краски и превращение жидкой краски в порошок путем распылительной сушки.

Первая стадия представляет собой типичный процесс изготовления жидких красок. Пленкообразователь (обычно твердый олигомер) растворяется в подходящем растворителе, например ацетоне или его смеси с небольшим количеством воды. Вязкость раствора должна быть не менее 0,013 Па-с. В раствор вводят все необходимые ингредиенты порошковой краски; пигменты и наполнители диспергируют в растворе до величины частиц не более 20 мкм. Полученная жидкая краска служит исходным материалом для получения порошковой краски. На второй стадии осуществляют удаление растворителя из раствора путем его распыления нагретым газом, охлаждение и улавливание порошка, и утилизацию растворителя. Сушку проводят в распылительных сушильных камерах разных конструкций. Отношение высоты к диаметру камеры составляет 0,8 2,5 (обычно 1,5). Распыление осуществляется с помощью пневматической форсунки. Теплоносителем служит азот или воздух. В первом случае обеспечивается большая безопасность работы. Полученный порошок улавливается в системе, состоящей из циклона и фильтра, а растворитель в теплообменнике-конденсаторе.

Порошковые эпоксидные краски, полученные на опытной установке при использовании в качестве теплоносителя азота (температура нагрева на входе в сушилку 163-170 С, на выходе из сушилки 67-75 С), имеют сферические частицы размером 22-48 мкм; влажность порошка не более 0,6%. Аналогичным образом могут быть получены полиакрилатные и полиэфирные краски.

Осаждение кристаллизацией. Этим методом получают порошковые краски на основе кристаллических полимеров. Технологический процесс включает следующие операции: 1) приготовление раствора полимера; 2) приготовление дисперсии пигментов в растворителе и ее смешение с раствором полимера; 3) осаждение компонентов краски посредством охлаждения раствора; 4) выделение краски из суспензии, ее промывка и сушка.

Разработана схема производства полиэтиленовых красок этим методом. Полиэтилен при нагревании (температура 110-115 С) растворяют в ксилоле из расчета получения раствора с концентрацией 15% (масс.). Отдельно на диспергирующем оборудовании при комнатной температуре приготовляют суспензию пигментов, наполнителей и вспомогательных веществ (стабилизаторы, отвердители) в ксилоле (диспергируют в присутствии ПАВ). Полученную суспензию медленно при перемешивании вводят в горячий раствор полиэтилена, после чего раствор охлаждают со скоростью 3-5с/мин. При температуре 65-70 С начинается кристаллизация полиэтилена и его осаждение в виде порошка совместно с другими ингредиентами краски. По достижении комнатной температуры полученную суспензию фильтруют, промывают и сушат на установке взвешенного слоя при температуре не более 50 °С. Отфильтрованный растворитель возвращают в производственный цикл. Краски, полученные по этой технологии, однородны, имеют сферическую форму частиц с размерами 20 мкм.

По материалам tikkurila powder coating