Функции пластификаторов в порошковых красках шире, чем в жидких: ими регулируют не только физико-механические и другие свойства покрытий, но, что особенно важно, пленкообразование - снижают температуру и время формирования покрытий. Поскольку пленкообразователи для порошковых красок (в отличие от жидких) применяются исключительно в твердом (застеклованном или кристаллическом) состоянии, без пластификаторов трудно получить высокоэластичные покрытия. Пластификаторы облегчают получение покрытий из нетермостойких полимеров, таких как поливинилхлорид, поливинилфторид, сополимеры винилхлорида, полиформальдегид, эфиры целлюлозы.

Требования к пластификаторам

Имеются некоторые особенности пластификации пленкообразователей, которые обусловлены требованиями к порошковым краскам:

1. пластификатор должен быть подобран и введен таким образом, чтобы не нарушить исходного агрегатного состояния полимера и не ухудшить технологических свойств краски, особенно сыпучести и гранулометрического состава;
2. учитывая относительно высокую температуру пленкообразования, следует применять пластификаторы с низким давлением паров; в этом отношении многие распространенные пластификаторы (низшие фталаты, себацинаты и др.) оказываются непригодными для порошковых красок.

Для пластификации порошковых пленкообразователей пригодны как жидкие, так и твердые пластификаторы. Первые применяют как непосредственно в жидком состоянии, так и в латентной форме-в капсулированном виде или адсорбированными на цеолитах или других активных наполнителях. Использование жидких пластификаторов возможно при условии хорошего поглощения их частицами полимера, что зависит от индивидуальных качеств обоих компонентов.

Однако и при хорошей сорбции их можно вводить в порошковые смеси лишь в ограниченных количествах. Пределы введения жидких пластификаторов определяются температурой стеклования пластифицированной системы. Полимер после пластификации должен оставаться в застеклованном состоянии. Но даже в этом случае вследствие проявления капиллярных сил жидкости, адсорбированной на частицах, наблюдается их частичная агрегация и сыпучесть порошков заметно падает. Степень применимости жидких пластификаторов для разных порошковых красок неодинакова.

Какие бывают порошковые краски

Поливинилхлоридные порошки достаточно хорошо сорбируют жидкие пластификаторы, благодаря чему в них удается вводить до 30-50 ч. (масс.) пластифицирующих веществ на 100 ч. (масс.) полимера без потери сыпучести. Сорбционная способность, однако сильно зависит от строения и морфологии частиц полимера [52], поскольку пластификатор удерживается частицами в основном за счет капиллярного впитывания. Впитывание ускоряется с повышением температуры, поэтому порошки поливинилхлорида пластифицируют обычно при 80-110 С.

Полимеры (поливинилбутираль, полистирол, этилцеллюлоза), обладающие лучшей растворимостью, чем поливинилхлорид. совмещать с жидкими пластификаторами значительно труднее. Порошки этих полимеров резко теряют сыпучесть; при введении на 100 ч. (масс.) полимера 15-20 ч. (масс.) пластификаторов они обычно становятся не способными к псевдоожижению, слеживаются и комкуются.

Особенно чувствительны к жидким пластификаторам порошки кристаллических полимеров - полиэтилена, пентапласта, фторопластов. Из-за отсутствия молекулярного и капиллярного поглощения полимерами пластификаторы концентрируются на поверхности их частиц, вызывая резкий рост сил прилипания между ними, а отсюда, и потерю сыпучести порошков. Поэтому жидкие пластификаторы мало применимы при составлении порошковых композиций из кристаллических полимеров. Введение пластификаторов в капсулированном виде или нанесенными на цеолиты в известной степени устраняет отмеченные недостатки, однако приводит к удорожанию красок; кроме того, цеолиты снижают водостойкость покрытий.

Твердые пластификаторы

Твердыми пластификаторами служат различные нелетучие, совместимые с полимером кристаллические низкомолекулярные вещества с температурой плавления 50-200 °С. Их можно вводить в порошковые смеси в достаточно больших количествах как в виде расплава, обрабатывая полимер при нагревании, так и путем механического смешения порошков. Пластифицирующий эффект, как показали исследования , не зависит от агрегатного состояния пластификаторов. Покрытия, полученные с применением твердых пластификаторов, так же эластичны и гибки, как и с применением жидких.

Твердые пластификаторы в отличие от жидких в меньшей степени снижают сыпучесть порошков; их технологически легче вводить в композиции, при их использовании расширяются возможности регулирования свойств покрытий вплоть до получения высокоэластичных пленок. На примере систем поливинилбутираль-ацетилсалициловая кислота и поливинилбутираль-монобутилфталат определены коэффициенты диффузии Д (в м2/с) пластификаторов в полимер при разных температурах

В условиях хранения порошковых смесей (температура 30 гдадусов) значения Д достаточно малы, чтобы вызвать нарушение их стабильности; напротив, при пленкообразовании (температура 160°С) Д увеличивается на несколько порядков; это обеспечивает равномерное распределение пластификаторов в полимерной пленке. Было найдено, что при температуре 160 С время полного исчезновения (диффузии) частиц этих пластификаторов (средние размеры 20 мкм), находящихся в полимере сначала в твердом, а затем в капельно-жидком состоянии, не превышает 2,5 • 10-3 мин, что значительно меньше времени, необходимого для формирования покрытия.

Недостатком твердых пластификаторов является их ограниченная совместимость с полимерами. Так, ориентировочный предел совместимости твердого пластификатора трифенилфосфата с поливинилхлоридом и полистиролом 30% (масс), с поливинилбутира-лем-20% (масс.).

Особый интерес представляют пластифицирующие вещества, способные в условиях пленкообразования вступать в химическое взаимодействие с полимером. Такими веществами для ацеталей поливинилового спирта являются, в частности, твердые ароматические кислоты-салициловая, ацетилсалициловая, бензойная, моноалкилфталаты и др. Реагируя с полимером (реакция идет по месту гидроксильных групп), они вызывают его внутреннюю пластификацию, в результате чего увеличивается совместимость и устраняется улетучивание пластификаторов при эксплуатации покрытий.

Повысить предел совместимости твердых пластификаторов также можно путем использования их в смеси с жидкими. Например, смешение трифенилфосфата с алкилфталатами значительно снижает его кристаллизующую способность как в бинарной смеси, так и особенно в композициях с полимерами, в частности с поливинилхлоридом.

В основном пластифицируют аморфные полимеры, в порошковые краски на кристаллических полимерах пластификаторы вводят гораздо реже, лишь для уменьшения вязкости расплавов и соответственно снижения температуры пленкообразования. Пластификаторами для полиэтилена, в частности, могут служить вазелиновое масло, антрацен, трифенилфосфат, для пентапласта - дидоде-цилфталат, диоктилсебацинат; для поливинилфторидаимиды малеиновой кислоты (2,4-диметилфенилмалеимид, бензил- и нафтилмалеимиды). Для облегчения процесса формирования покрытий в состав красок иногда вводят пластификаторы с высоким давлением паров, называемые латентными растворителями. В случае красок на поливинилфториде ими служат, в частности, диметилфталат, метилсалицилат и др.

Пластификация кристаллических и аморфных полимеров может быть достигнута и в процессе получения покрытий с использованием пластификаторов в качестве клейкой основы или охлаждением покрытий в пластифицирующей среде. Эти способы основаны на диффузии жидкого пластификатора в слой полимера в нагретом состоянии. Они отличаются простотой исполнения и в ряде случаев могут представлять практический интерес.

Более удобным в технологическом отношении является способ пластификации путем дозированной обработки порошкового материала, нанесенного на подложку аэрозолем пластификатора. Обработка порошка может быть проведена и в процессе его нанесения на подложку, например при электрораспылении. В этом случае наряду с пластификацией обеспечивается регулирование электрических параметров порошкового материала, что создает благоприятные условия для получения покрытий требуемой толщины и качества.

Не меньшего внимания заслуживают и способы, основанные на синтезе пластификаторов в процессе формирования покрытия, например за счет теплового распада тех или иных веществ, введенных в композицию (блокированные изоцианаты и др.), или взаимодействия компонентов порошкового состава между собой или с внешней средой. В частности, предложен способ получения полимерных покрытий, при котором пластификация достигается за счет моноэфиров ароматических или алифатических кислот, образующихся при пленкообразовании в результате реакции компонентов смеси-ангидридов соответствующих кислот с гликолями. Пластификаторы влияют на технологические, реологические и пленкообразующие свойства порошковых красок и на эксплуатационные свойства получаемых из них покрытий.

Влияние температуры

Пластифицированные композиции имеют более низкие значения температуры текучести и вязкости расплава; соответственно снижается и температура формирования покрытий. Таким образом, добавка пластификатора влияет на вязкость расплавов полимеров так же, как и повышение температуры. Существенна роль пластификаторов и в регулировании свойств покрытий.

Особенно важным является снижение внутренних напряжений, которые всегда значительны в покрытиях, получаемых из порошковых полимеров, и нередко служат причиной их преждевременного растрескивания и отслаивания от подложки. Характерно, что с повышением концентрации пластификаторов внутренние напряжения в покрытиях снижаются более резко, чем прочность пленок при растяжении. Таким образом, наблюдается рост коэффициента характеризующего запас прочности или долговечности покрытий.

С помощью пластификаторов удается предотвратить растрескивание покрытий из полистирола, этилцеллюлозы и ацетобутирата целлюлозы, снизить внутренние напряжения в поливинилбутиральных, эпоксидных и полиэфирных покрытиях. Пластификаторы существенно изменяют и многие другие свойства покрытий: снижают модуль упругости и твердость, увеличивают гибкость, относительное и остаточное удлинение. Для многих пластифицированных покрытий характерна более высокая адгезия по сравнению с непластифицированными. Вероятно, вследствие понижения вязкости расплавов при пластификации усиливаются микрореологические явления в пограничных слоях, благоприятствующие установлению контакта пленки с подложкой. При пластификации обычно ухудшаются диэлектрические показатели и химическая стойкость покрытий, особенно если в качестве пластификаторов применяются полярные низкомолекулярные вещества.

Необходимость стабилизации порошковых красок обусловлена в первую очередь тем, что формирование из них покрытий производится в области температур, близких к температуре разложения пленкообразователей. Многие покрытия, кроме того, эксплуатируются в атмосферных условиях при воздействии солнечной радиации, вызывающей усиленную фотодеструкцию полимеров.

Между тем эти обстоятельства нередко недооцениваются при составлении рецептур порошковых красок, что снижает эффективность их использования. О преимуществе стабилизированных полимерных композиций перед нестабилизированны ми свидетельствуют многочисленные литературные данные.

Низкое качество нестабилизированных покрытий связано с уменьшением молекулярной массы полимеров и появлением дополнительных функциональных групп в результате термоокислительной деструкции. В случае кристаллических полимеров существенное влияние на свойства оказывает рост сферолитных структур, сильно прогрессирующий при термоокислении.

Применяемые в покрытиях стабилизаторы, обладая эффективным стабилизирующим действием, должны быть, кроме того, нелетучими и не оказывать отрицательного влияния на адгезионную прочность. Поэтому не все распространенные стабилизаторы пластмасс пригодны в этом случае. Используются как жидкие, так и твердые стабилизаторы. Последние предпочтительнее, так как их легче вводить в композиции механическим смешением. Расплавляясь при высоких температурах, они так же хорошо распределяются в полимере, как и жидкие.

Стабилизирующие вещества отличаются избирательным действием и специфичны для каждого типа полимеров. В отношении адгезионной прочности полиолефинов предпочтительными оказались серасодержащие стабилизаторы. В отличие от аминных стабилизаторов, которые уменьшают адгезионную прочность покрытий, эти стабилизаторы ее заметно увеличивают.

Стойкость покрытий к фотостарению при эксплуатации в атмосферных условиях можно повысить с помощью фотостабилизаторов. Для большинства полимерных пленкообразователей наиболее распространенные антистарители-производные оксибензофенона (например, 2-гидрокси-4-октоксибензофенон), бензтриазолов (тинувин П), бензоилферроценов, а также эфиры салициловой кислоты (фенилсалицилат) и др. Из пигментов для всех полимеров хорошо зарекомендовал себя технический углерод, вводимый в количестве от 1,5 до 4,0% по массе, а для полиолефинов, кроме того,оксид цинка в количестве до 10% по массе.

Некоторые марки полимеров (пентапласта, полиамидов, полиолефинов, поликарбоната и др.) промышленно выпускаются в стабилизированном виде. Это следует учитывать при составлении рецептур красок, исключая или добавляя необходимое количество стабилизаторов. Стабилизаторы для красок термоотверждаемого типа выбирают с учетом их влияния на реакционную способность при отверждении.

Вещества, улучшающие сыпучесть порошков и растекание их расплавов. В практических условиях нередко возникает необходимость улучшения технологических свойств порошковых красок-сыпучести, способности к электроосаждению и т.д, а также регулирования реологических показателей с целью снижения дефектности покрытий. Это достигается применением соответствующих добавок.

Добавки, улучшающие сыпучесть порошков. Для улучшения сыпучести порошков обычно используют добавки твердых высокодисперсных минеральных и органических веществ: аэросила, мела, диоксида титана, технического углерода, порошков полимеров.

Особенно хорошо зарекомендовали себя синтетические препараты, получаемые путем обработки силанами и другими веществами диоксида кремния и известные под фирменными названиями: силанокс, силоид, букпаудефлоу и др. Их вводят в количестве 0,5-1,5% в готовую краску путем сухого смешения и потому нередко называют вторичными добавками. Будучи высокодисперсными гидрофобными веществами (размер частиц менее 1 мкм), они адсорбируются на поверхности частиц краски, образуя разделяющий монослой с низким коэффициентом трения.

В составах, содержащих жидкие пластификаторы, например поливинилхлоридных, в качестве вторичной добавки часто применяют полимеры - эмульсионный поливинилхлорид, поливинилбутираль и другие-в количестве 4-6% (масс.). Необходимые требования к этим полимерам - способность адсорбироваться на частицах порошковой краски и «осушать» их, т.е. отбирать с поверхности пластификатор или другие жидкости, снижающие сыпучесть. При введении таких добавок сыпучесть поливинилхлоридного состава резко улучшается; угол естественного откоса уменьшается от 54 до 40-45.

Другой способ улучшения сыпучести-снижение электризуемости частиц реализуется путем введения в порошковые краски небольших количеств антистатических препаратов. Этим путем одновременно решается и вторая задача-регулирование заряда частиц и соответственно их способности к нанесению в электрическом поле высокого напряжения. В качестве антистатических добавок рекомендуется применять высокодисперсные порошки электропроводных материалов-технического углерода, оксида алюминия, а также добавки стеарата цинка и некоторых ПАВ, например октадециламина и др.

Добавки, влияющие на растекание расплавов. Для устранения часто встречающихся дефектов покрытий (кратеров, проколов, шагрени и т.п.) в состав красок вводят добавки, позволяющие изменять вязкость и поверхностное натяжение расплавов и тем самым влиять на декоративные свойства покрытий.

Принципы регулирования этих свойств у термопластичных и термореактавных пленкообразователей неодинаковы в связи с разным поведением их расплавов. Если при нагревании термопластов вязкость и поверхностное натяжение расплавов с повышением температуры непрерывно снижаются, то температурная зависимость этих показателей у реактопластов имеет вид кривых с минимумом в определенной области. Последнее связано с протеканием двух конкурирующих процессов: плавления пленкообразователя, связанного с уменьшением вязкости, и его отверждения, сопровождающегося увеличением вязкости.

Для большинства составов олигомерного типа (эпоксидных, полиакрилатных, полиэфирных), отверждающихся при 180-210°С, этот минимум приходится на 140-170 С. Чем ниже температура минимума и чем меньше вязкость и краевой угол смачивания расплавов, соответствующие этому минимуму, тем вероятнее получение бездефектных покрытий. Следует отметить, что предел снижения вязкости лимитируется образованием потеков из расплавов на вертикальных поверхностях.

В случае термопластичных пленкообразователей для улучшения растекания используют нелетучие или летучие низкомолекулярные вещества, снижающие температуры плавления или текучести полимера или уменьшающие вязкость расплавов. Главное требование к ним-совместимость с пленкообразователем в расплаве. Так, улучшают растекание составов на полиэтилене добавки стеарата цинка, парафина, антрацена, фенантрена; поливинилхлоридных-высшие спирты (цетиловый, стеариловый), эфиры глицерина (монорицинолевый), стеариновая кислота, сульфонат кальция и др. Их количество обычно не превышает 1-3% .

Для регулирования вязкости и поверхностного натяжения термореактивных пленкообразователей применяют твердые и жидкие вещества: аэросил, полиэтилен, поливинилбутираль, полимеры и сополимеры простых виниловых эфиров, акрилатные полимеры и сополимеры, фторированные эфиры, кремнийорганические жидкости. Аэросил и полиэтилен применяют в виде высоко дисперсных порошков в основном для повышения вязкости расплавов. Их дозировки в этом случае составляют 0,1-2,0%. При введении в расплавы уже в небольших количествах аэросил вызывает явление тиксотропии, уменьшающее их текучесть.

Поливинилбутираль эффективен при его молекулярном распределении в олигомерных пленкообразователях. Его вводят практически во все эпоксидные составы в количествах около 5% от массы олигомеров для улучшения смачивания поверхности.

В предлагаемой статье рассмотрены основные компоненты рецептур порошковых материалов и предъявляемые к ним требования. Уровень развития современной техники, методов окраски и ужесточение требований к охране окружающей среды приводят к постоянному расширению областей применения порошковых ЛКМ. А это в свою очередь требует постоянного совершенствования их рецептур, синтез новых пленкообразователей и функциональных добавок. К сожалению, на отечественном рынке преобладают импортные порошковые материалы, но некоторые отечественные компании в ближайшем будущем планируют начать производство современных порошковых ЛКМ.

Пленкообразователи

В качестве пленкообразователей для порошковых ЛКМ используют как термопластичные, так и термоотверждаемые полимеры (олигомеры). При выборе полимера следует учитывать, что у химически отверждающихся пленкообразователей должно быть точно сбалансировано соотношение температуры стеклования, средней молекулярной массы, средней функциональности и реакционной способности. Используемые полимеры должны позволять расплавить композицию в экструдере так, чтобы в этот момент не произошло образования полимерной сетки.

Кроме того, полимер в расплаве не должен спекаться, образовывать агломераты при хранении, а при горячей сушке должен плавиться таким образом, чтобы расплав, растекаясь по поверхности, образовывал пленку хорошего качества до завершения реакции отверждения. Поэтому в качестве пленкообразователей для порошковых ЛКМ целесообразно использовать аморфные полимеры с температурой стеклования 40—50°C и высокой молекулярной массой, содержащие функциональные группы, за счет взаимодействия которых при высокой температуре протекает отверждение. В таблице 1 представлены наиболее важные из существующих в настоящее время пленкообразователей для порошковых ЛКМ.

Порошковыми  полимерными покрытиями являются мелко измельчённые синтетические частицы, состоящие из смолы, связующее вещество в термореактивных порошках, красящие вещества и разбавители, а также различные добавки, повышающие текучесть, и наполнители, объединённые для достижения специфических качеств.

При нагревании эти синтетические частицы плавятся и образуют сплошную плёнку, обычно очень прочную и устойчивую к воздействию химических веществ.

Порошковые  полимерные покрытия применяются в виде сухого вещества, и они содержат очень мало, если вообще сколько-нибудь, Летучих Органических Соединений (ЛОС). Сырьём является буквально порошок, смешанный в сухом виде, прессованный и измельчённый в конечное вещество. Экологически чистое покрытие, которое может обеспечить разнообразие высококачественных видов отделочных покрытий, делает порошок популярной альтернативой в экологически чувствительных климатических условиях, в которых мы живём в настоящее время.

Порошковые вещества могут быть термопластическими или термореактивными.

Термопластические порошковые краски химически не реагируют в фазе отверждения. Они обычно используются для функциональных нанесений вещества и наносятся толстым слоем плёнки, обычно 6-12 тысячных дюйма. Они широко используются для нанесения различных покрытий, которым необходим верхний слой, отличающийся ударопрочностью и/или устойчивостью к химическому воздействию.

Термореактивные порошковые покрытия наносятся и затем отвердевают в печи при определённой температуре в течение определённого времени. Процесс отверждения вызывает процесс химических взаимосвязей, который преобразует порошок в сплошную плёнку, которая больше не будет плавиться. Термореактивные порошки используются для разнообразных функциональных и декоративных покрытий и обычно наносятся тонкой плёнкой, обычно толщиной в 1,5-4 тысячных дюйма.

Порошковые краски могут быть разработаны с соответствии с различными нормативными характеристиками внешнего вида или функций. К ним относится толщина плёнки, блеск, текстура, цвет и свойства (твёрдость, устойчивость к химическому воздействию, ультра-фиолетовому излучению, высоким температурам и т.д.) покрытия. Порошки могут применяться в очень гладких отделочных покрытиях, лаковых отделках под молоток, складчатых и металлических покрытиях.

Типичный термореактивный порошок содержит смолу в качестве главного плёнко-образующего компонента, несколько красящих веществ, жидкие кислоты, и отверждающий агент. Сухие ингредиенты смешиваются на высокой скорости для создания гомогенной смеси и затем помещаются в экструдер для перемешивания путём расплавления. Карамеле-подобная масса охлаждается и дробится. Дроблёные крошки измельчаются до частиц очень специфического размера и упаковываются для поставки.

Размер частиц важен для правильного функционирования и внешнего вида покрытия. Размер порошковых частиц может повлиять на нанесение и внешние характеристики покрытия. Это будет обсуждаться далее на  данном свйте

В термопластических порошковых  полимерных красках используются три основные смолы: винилы, нейлоны и полиэстеры. Эти вещества используются для некоторых покрытий, находящихся в непосредственном контакте с пищевыми продуктами, для оборудования детских площадок, покупательских тележек и корзин, больничных стеллажей и других покрытий. Лишь немногие из термопластических порошков обладают таким разнообразием внешних характеристик, функциональных свойств и прочностью, какие требуются для нанесения покрытий, которые используют термореактивные порошки. Некоторые типичные свойства различных смол перечислены в таблице.

Термопластические порошки обычно представляют собой вещество с высоким молекулярным весом, для расплавления и разжижения которого требуется высокая температура. Они, как правило, применяются нанесением псевдоожиженного слоя, причём частицы подогреваются как до, так и после нанесения.

Большинство термопластических порошковых покрытий имеют пограничную прилипающую способность, поэтому перед нанесением их основа должна подвергнуться расщеплению и грунтовке.

Физические и облицовывающие свойства термопластических порошков.

Поливиниловые хлориды (ПВХ).

Порошковые покрытия из поливиниловых хлоридов обеспечивают хорошую износостойкость, устойчивость к химическому и водному воздействию, и они могут разрабатываться для покрытий, одобренных Управлением по Контролю за Продуктами и Лекарствами США (FDA), таких как тара для замороженных продуктов и корзины посудомоечных машин. Готовое покрытие представляет собой нечто мягкое, блестящее и гибкое. Оно обладает хорошей устойчивостью к воде и моющим средствам под воздействием высоких температур в течение длительного времени.

Полиолефины.

Из полиэтилена получается мягкая восковидная плёнка. Полипропиленовый порошок имеет много общего с пластической поверхностью твёрдого пропилена. Как и большинство термопластических порошков, они износостойки и устойчивы к многим химикатам и моющим средствам. Некоторые растворители и моющие средства могут быстро их разрушить.

Вдобавок к прочности и устойчивости к химикатам, что является общей чертой и других термопластиков, полиэтилен является отличным электрическим изолятором. Он также используется для покрытия лабораторного оборудования, так как его поверхность хорошо поддаётся очистке.

Нейлон.

Из нейлоновых смол (полиамидов) получают порошки, которые прочны, ровны, устойчивы к воздействию химикатов и растворителей, а также обладают повышенным сопротивлением к истиранию. В большинстве случае нейлоновому порошку потребуется грунтовка для достижения необходимого уровня прилипания, который требуется для высокого качества нанесения. Нейлоны могут применяться для изготовления покрытий, находящихся в прямом контакте с пищевыми продуктами, они служат основой высококачественных покрытий различных стеллажей, а также широко используются на несущих поверхностях для предотвращения неисправностей в результате механического истирания. Некоторые нейлоны также используются для уличных покрытий, таких как светотехника  или опоры.

Полиэфир.

Термопластические порошковые  полимерные вещества на основе полиэфира имеют прилипающие способности выше среднего и хорошие показатели ультрафиолетового сопротивления. Однако, наносить их немного сложнее, чем нейлоновые вещества, и кроме того, они не настолько устойчивы к истиранию или растворителям. Полиэфиры используются для некоторых внешних покрытий, например, уличной мебели, благодаря хорошим показателям долговечности на открытом воздухе.

ПВДФ (Поли-Винилиденовый Фторид).

Вещества покрытия на основе ПВДФ имеют отличные показатели по метеоустойчивости. Они также обладают высокой сопротивляемостью к химикатам, за исключением гидрокарбонатных растворителей. Они используются для покрытия труб и клапанов, использующихся в химической процессной промышленности. Обычно рекомендуется хромовокислая грунтовка.

Термореактивные порошки используются более широко, чем термопластики. Они главным образом состоят из твёрдых смол, имеющих относительно высокий молекулярный вес, и связывающего компонента.

Термореактивные порошки используются для широкого спектра декоративных и защитных покрытий. Они наносятся способом электростатического раcпыления, подогреваются до необходимой температуры и отвердевают.

Основными смолами, использующимися для приготовления термореактивных порошков, являются:

• Эпоксидная смола

• Полиэфирная смола

• Акриловая смола

Вышеназванные основные смолы используются с различными связующими компонентами для производства разнообразных порошковых веществ. Многие связующие компоненты, или агенты-отвердители используются в порошковых покрытиях, включая амины, ангидриды, меламины и неактивные или активные изоцианаты. Некоторые вещества также имеют более одной смолы в смешанных/гибридных формулах.

Когда термореактивный порошок наносится и подвергается тепловому воздействию, он плавится, претерпевает пластическую деформацию и подвергается химическим преобразованиям, в результате чего образуется готовая плёнка.

Химическая реакция в цикле отверждения создаёт полимерную сеть, которая обеспечивает высокую устойчивость к повреждениям покрытия. Отвердевший и химически преобразовавшийся термореактивный порошок больше не плавится и пластически не деформируется при повторном тепловом воздействии.

Эпоксидная Смола

Порошки на основе эпоксидной смолы были первыми термореактивными веществами, поступившими в продажу, и в настоящее время они по-прежнему остаются наиболее широко использующимися термореактивными порошками.

Они применяются для разработки широкого спектра функциональных покрытий на основе толстой плёнки, а также  декоративных покрытий на основе тонкой плёнки.

Они обеспечивают высокую  прочность, устойчивость к воздействию химических веществ, коррозии и эластичность. Основным недостатком эпоксидных смол является их побледнение под воздействием ультрафиолетовой радиации. По этой причине они редко используются для уличных покрытий.

Порошковые Покрытия на основе Функциональных Эпоксидных Смол

Функциональные эпоксидные смолы широко используются для электрической изоляции и  анти-коррозийной защиты.  Некоторые типичные варианты применения функциональных смол: электрические моторы, генераторы переменного тока и соединительные муфты, осуществляющие контроль электричества, - являются удачными благодаря их изолирующим свойствам.

Функциональные эпоксидные смолы также имеют очень высокую степень устойчивости к химическому воздействию, поэтому они используются в различных покрытиях, где необходима устойчивость к коррозии, таких как трубопроводы, детали автомобиля, находящиеся под капотом, и арматура бетона.

Декоративные Порошковые Покрытия на основе Эпоксидных Смол

Эпоксидные смолы часто используются для декоративных покрытий. Они могут изготавливаться для придания поверхности различной степени блеска, цветовых оттенков и текстур и наносятся относительно тонким слоем плёнки, 0,5 – 3 тысячных дюйма, сохраняя при этом прочность и долговечность функциональных покрытий. Типичные варианты покрытий:  металлическая офисная мебель, стеллажи, детали салона автомобиля, и игрушки.

Гибриды Эпоксидных и Полиэфирных Смол

«Гибриды» эпоксидных и полиэфирных смол, название говорит за себя, являются комбинацией эпоксидных и полиэфирных смол, в результате чего образуется порошок, имеющий большинство свойств эпоксидных смол.

Несмотря на то, что некоторые гибриды менее устойчивы к воздействию химикатов и растворителей, они прочны, эластичны и приемлемы по цене. Гибриды в большинстве случаев имеют тенденцию к применению в тех же покрытиях, что и эпоксидные смолы.

Вдобавок к немного большей метео-устойчивости, полиэфирная смола иногда обеспечивает лучшие зарядные показатели для электростатического нанесения.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В  БЕЛАРУСИ, ПОРОШКОВАЯ КРАСКА. ПО ВСЕМ ВОПРОСАМ ОБРАЩАЙТЕСЬ К НАМ, МЫ СМОЖЕМ ВАМ ПОМОЧЬ!

+375296151445

+375172026595

Полиэфирные смолы используются для получения уретановых эфиров и веществ на основе эфирных триглицидиловых изоциануратов (ТГИЦ).

Уретановые полиэфиры. Уретановые отвердевающие полиэфирные порошки обладают высокой сопротивляемостью к воздействию окружающей среды, прочностью и имеют очень хорошие внешние характеристики при толщине плёнки от 1 до 2 тысячных дюйма. Гладкая, тонкая плёнка, устойчивая к погодным условиям и физическим повреждениям, делает уретановые полиэфирные смолы популярным видом отделки для высококачественной продукции.

Обычно связующее вещество в уретановых эфирных смолах подвергается запиранию э-капролактамом. Для начала процесса связывания вещество должно достигнуть температуры выше порога запирающего агента. С э-капролактамом деблокировка возникает при температуре приблизительно 360 о  F (182 о С). Таким образом, для начала фазы плавления цикла отверждения температура должна быть выше 360 о  F.

Порошки, содержащие э-кап, обычно чувствительны к плёнкам толщиной более 3 тысячных дюйма. Более толстые плёнки на базе данных уретанов могут потерять некоторые из своих механических свойств, а также обнаружить эффект дегазирования из-за выделения э-капролактама.

Они используются для уличных покрытий, таких как уличная мебель, автомобильные колёса и отделка, газонокосилки и множество других предметов, которым необходима высококачественная декоративная отделка, сравнимая с покрытиями, имеющими «мокрый» блеск.

Полиэфирные ТГИЦ. Покрытия на основе полиэфирных ТГИЦ изготавливаются на основе эпоксидного функционального связующего компонента триглицидила изоцианурата (ТГИЦ). ТГИЦ имеют очень хорошие показатели прилипания, анти-коррозийную устойчивость и долговечность в уличных условиях. Они обычно могут отверждаться при более низких температурах, чем уретаны и/или имеют более короткие циклы отверждения. В цикле отверждения они обнаруживают высокие показатели прокаливания, а также они менее чувствительны к дегазации. Также они хорошо покрывают края, образуя прочную, толстую плёнку (3-5 тысячных дюйма/75-100 µ) благодаря присущей им более высокой  вязкости плавления незапертого связующего компонента ТГИЦ. Они имеют одинаковую с уретановыми полиэфирами коррозийную сопротивляемость, однако они немного менее устойчивы к воздействию химикатов.

В соответствии с характером функциональных групп (гидроксильные или карбоксильные) полиэфирного пленкообразователя нашли применение в качестве отвердителей следующие классы соединений: многоосновные кислоты и ангидриды кислот, меламиноформальдегидные олигомеры, эпоксисоединения, олигомеры, содержащие карбоксильные, гидроксильные, эпоксидные и другие группы.

Многоосновные кислоты и ангидриды кислот применяют для отверждения гидроксилсодержащих полиэфиров. Наиболее подходящими оказались пиромеллитовый, тримеллитовый ангидрид и кислые полиэфиры с кислотным числом 70-150 и температурой размягчения 70-130 С, получаемые при взаимодействии многоосновных кислот с диолами или алкоголизом лавсана. Их вводят в полиэфиры из расчета по гидроксильным числам. В процессе приготовления композиций при температурах 130-135 С они практически не взаимодействуют с полиэфирами, однако легко реагируют с ними выше 180 С и особенно при 200 С с образованием покрытий трехмерного строения. Меламиноформальдегидные олигомеры пригодны для отверждения как гидроксил-, так и карбоксилсодержащих полиэфиров.

Распространенным отвердителем этого типа является гексаметоксиметилмеламин (сокращенное название ГМ-3). Отвердитель ГМ-3 представляет собой белое воскообразное вещество с плотностью 1,2 г/см3 и температурой плавления 30-50 С: применяется индивидуально или в смеси с кислыми ускорителями. При его введении время отверждения красок на гидроксилсодержащих полиэфирах при 180 С не превышает 30 мин. Недостаток ГМ-3 как отвердителя его водорастворимость, что отрицательно сказывается на сыпучести порошков (из-за влагопоглощения) и водостойкости получаемых покрытий. Отмечается также образование кратеров и пузырей при отверждении составов в толстых слоях.

Эпоксидиые соединения мономерного и олигомерного типов в качестве отвердителей широко применяют в красках на основе карбоксилсодержащих полиэфиров. Особенно хорошие результаты дает применение триглицидилизоцианурата (ТГИЦ), известного под торговым названием аральдит РТ-810. ТГИЦ получают из циануровой кислоты и эпихлоргидрина или из аллилхлорида и алкилизоцианурата с последующим эпоксидированием; температура плавления 80-102 С, эпоксидное число 9,0 9,3, в расплавленном состоянии имеет низкую вязкость (при 120 С 0,08 Па-с). Продукт стабилен при хранении; поставляется фирмой Ciba Geigy (Швейцария). ТГИЦ вводят в иолиэфиры из расчета по числу функциональных групп (обычно 5-11 ч. отвердителя на 100 ч. смолы). Наряду с ТГИЦ рекомендуются другие эпоксидные соединения, в частности полиглицидиловые эфиры а-разветвленных и ненасыщенных карбоновых кислот, сополимеры глицидилметакрилата с глицидилакрилатами и эпоксидные олигомеры. Покрытия, отвержденные эпоксисоединениями, особенно ТГИЦ, обладают высокой атмосферо- и светостойкостью и хорошими механическими и диэлектрическими свойствами.

Для отверждения ненасыщенных полиэфиров используют обычные инициаторы реакции полимеризации пероксидного и гидропероксидного типов.

Пленкообразователями в порошковых полиакрилатных красках обычно служат глицидил- или карбоксил-содержащие акрилатные сополимеры. Учитывая природу реакционноспособных функциональных групп, в качестве отверждающих агентов для глицидилсодержащих сополимеров применяют поликарбоновые насыщенные и ненасыщенные кислоты и их ангидриды, полиэфиры и эпоксиэфиры, содержащие карбоксильные группы, третичные амины. В выборе отвердителей для этих композиций имеется много общего с эпоксидными красками.

Карбоксилсодержащие сополимеры отверждают эпоксидными соединениями, глицидилизоциануратом, оксазином, оксазолином, бисоксазолинбензолом и разнообразными гидроксилсодержащими олигомерами. Предпочтительны также сшивающие агенты, которые реагируют с пленкообразователем аддитивно, т.е. без выделения побочных продуктов. Для этой цели большое распространение получили комбинации различных акрилатных сополимеров с боковыми глицидиловыми и карбоксильными группами, а также составы с отвердителем бисоксазолинбензолом. Независимо от вида композиции содержание нерастворимого полимера в пленке растет с увеличением температуры и времени ее отверждения.

Некоторые типичные варианты применения: автомобильные колёса, кондиционеры воздуха, садовая мебель и корпуса кондиционеров.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В  БЕЛАРУСИ, ПОРОШКОВАЯ КРАСКА. ПО ВСЕМ ВОПРОСАМ ОБРАЩАЙТЕСЬ К НАМ, МЫ СМОЖЕМ ВАМ ПОМОЧЬ!

+375296151445

+375172026595

Как и полиэфиры, акриловые смолы обладают более высокой долговечностью в уличных условиях. Стандартные вещества на основе акриловых смол включают уретановые акрилы (гидроксиловые функциональные смолы), акриловые гибриды (кислотные функциональные смолы) и глицидиловые метакрилатные акрилы (ГМА) (эпоксидные функциональные смолы).

Уретановым акрилам необходима температура отверждения 182 С. Подобно уретановым полиэфирам, они могут обнаружить проблемы с дегазацией при применении толстых плёнок - свыше 75 µ. Они имеют красивый внешний вид тонкой плёнки, обладают хорошей устойчивостью к воздействию химикатов и прочностью плёнки. Эластичность и устойчивость к внешнему воздействию обычно слабая.

Акрилы ГМА- особенности

Акрилы ГМА могут отверждаться за более короткое время или при более низких температурах, чем уретановые акрилы, а также они обнаруживают отличную метео-устойчивость. Из них получаются замечательные зеркальные покрытия на латуни или хроме благодаря их выдающейся прозрачности. Как и уретановые акрилы,  они имеют ограниченную эластичность. Они могут наноситься плёнкой толщиной более 3 тысячных дюйма (75 µ) без риска дегазации, что является отличительным свойством уретанов. Акрилы ГМА обычно не совместимы с другими смолами и используются в системах, изолированных от других порошков.

Акриловые гибриды являются комбинацией акриловых смол с эпоксидным связующим веществом. Они имеют немного более высокие показатели, чем полиэфирный/эпоксидный гибрид, но по-прежнему не считаются годными к применению в уличных условиях. Механические свойства, которые типичны для эпоксидных смол, являются преимуществом этих веществ, кроме того, они обладают намного большей эластичностью, чем другие акрилы.

Благодаря хорошим внешним данным, прочной поверхности, выдающейся метео-устойчивости и отличным качествам электростатического покрытия акрилы часто используются для изготовления покрытий предметов, имеющих высокие стандарты качества. Электроприборы, автомобили и другие товары, которым требуется износостойкость и долговечность в суровых климатических условиях, являются подходящими кандидатами для акриловых порошковых покрытий. Стандартные покрытия включают автомобильные колёса, водопроводная арматура и торговые автоматы.

Было проведено исследование для определения возможности использования акриловых порошковых покрытий в качестве зеркального покрова на корпусе автомобиля. Пока автомобильные производители в США продолжают оценивать эту возможность, один европейский производитель уже использует её в своём производстве.

ТОЛЬКО КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОРОШКОВЫЕ КРАСКИ В МИНСКЕ ОТ ЛУЧШЕГО ТУРЕЦКОГО ПРОИЗВОДИТЕЛЯ

ЧУП «Промышленные технологии»

Контактные телефоны:

+37529 6579042

Ссылка на данный сайт обязательна

Решение по вопросу, какую порошковую краску  использовать, зависит от специфических требований к внешнему виду и функциям готового продукта. Конечные пользователи должны определить, какие специфические свойства они хотят видеть в покрытии, и сообщить об этом изготовителю.

При выборе порошковой краски нужно учитывать несколько переменных:

• Стоимость порошковой краски (используемого)

• Функциональные характеристики

• Свойства нанесения

• Внешний вид полимерного покрытия

Правильное  полимерное покрытие – это баланс данных переменных. Производители покрытий могут помочь пользователю в выборе порошковой краски. Предлагая подробную спецификацию, они часто могут изготовить  полимерный порошок, отвечающий специфическим требованиям по применению за разумную цену, особенно если торговый оборот высок. Нижеприведенные сравнительные таблицы показывают некоторые функциональные свойства и стандартные варианты использования различных смол.

Эпоксидная смола

Акрилы

Примечание: Все функциональные свойства зависят от правильности предварительной обработки основы вещества, правильности нанесения и правильности отверждения.

Первым шагом в процессе выбора  порошкового полимерного покрытия необходимо определить Ваши требования к готовому продукту. При наличии спецификации производитель может сотрудничать с поставщиком покрытия с целью получить максимально подходящее покрытие, разработанное для определённых специфических нужд. При выборе вида термореактивного порошка у поставщика порошковых покрытий мы рекомендуем иметь в виду нижеследующие факты в течение всего процесса отбора и переговоров с поставщиками.
Основными факторами выбора являются:

1.Продемонстрированные функции плёнки.

2.Продемонстрированные свойства нанесения покрытия.

3.Баланс между стоимостью и функциями.

Проверка функций очень важна. Например, если продукт будет использоваться на открытом воздухе, следует проверить устойчивость к ультрафиолетовому свету и метео-устойчивость. Свойства каждого конкретного порошка могут изменяться, даже если они имеют одинаковую химическую формулу.

Разработчики могут получать вещества, отвечающие специфическим потребностям. Ниже кратко приведены основные свойства каждого характерного вида термореактивных порошков:

Эпоксидная смола:

Прочность. Устойчивость к воздействию химикатов. Средняя долговечность в уличных условиях (побледнение).

Гибрид:

Функции декоративной плёнки близки к функциям эпоксидной смолы.

Некоторые преимущества в отношении ультрафиолета и прокаливания.

Недолговечность в уличных условиях.

Полиэфирный Уретан:

Долговечность в уличных условиях. Порошковое покрытие в виде тонкой плёнки. 

 Полиэфирный ТГИЦ:

Долговечность в уличных условиях.Хорошая способность к покрытию краёв. Толстая плёнка – не проблема.

Акриловая смола: 

Отличная метео-устойчивость. Отличные внешние данные. Сопротивляемость внешнему воздействию хорошая-удовлетворительная.

ТОЛЬКО КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОРОШКОВЫЕ КРАСКИ В МИНСКЕ ОТ ЛУЧШЕГО ТУРЕЦКОГО ПРОИЗВОДИТЕЛЯ

ЧУП «Промышленные технологии»

Контактные телефоны:

+37529 6579042

Ссылка на данный сайт обязательна