Возросшие потребности многих отраслей промышленности (автомобильной, приборостроения, производства товаров бытового назначения и др.) в декоративных покрытиях обусловили необходимость разработки порошковых красок с различными декоративными эффектами: молотковых, матовых, муаровых, текстурированных, с металлическим блеском и т.д. Для получения красок с металлическим блеском используют разные принципы: введение металлических порошков в капсюлированном виде, применение окрашенной слюды и др.

В краске П-ЭП-134, разработанной в нашей стране и используемой для окраски дисков колес автомобилей «Жигули», эта задача решена установлением оптимального гранулометрического состава порошка пленкообразователя. Рецептура  порошковой  краски включает: твердый эпоксидный олигомер, поливинилбутираль, смесь отвердителей, пигменты, тиксотропные добавки и алюминиевую пудру.

Матовые краски обычно получают путем смешения двух или нескольких пленкообразователей, существенно различающихся по времени желатинизации и соответственно времени отверждения в покрытии, или введением тех или иных матирующих добавок

Другое техническое решение было использовано при разработке отечественной порошковой краски П-ЭП-135, предназначенной для получения матовых и муаровых покрытий. Соответствующий рельеф поверхности создается в этом случае в результате различной скорости гелеобразования в слоях пленки, получаемой на основе одного пленкообразующего вещества. Это достигается подбором отверждающих агентов и тиксотропных добавок. Изменяя их природу и соотношение в определенных пределах, можно получать покрытия от гладких матовых до муаровых. Образующаяся полимерная пленка однородна по химическому составу и строению.

Покрытия из краски П-ЭП-135, отвержденные при 180°С в течение 30 мин, имеют блеск не более 5% и обладают высокими защитными и эксплуатационными свойствами.

Они хорошо защищают металлы в воде, в 3% растворе поваренной соли, 5% растворе серной кислоты, устойчивы к бензину и нефтепродуктам.

Большой интерес представляют краски, образующие текстурированные (рельефные) и молотковые покрытия. Такие покрытия скрывают дефекты поверхности подложки, что облегчает технологию ее подготовки. Фирма Valentine Varnish & Lacquer Co. Ltd (Великобритания) предлагает композицию для текстурированных покрытий следующего состава, в ч. (масс.).

Компоненты смешивают, экстру даруют и измельчают в присутствии жидкого азота до частиц размерами 10-75 мкм.

Порошковые молотковые краски по составу близки к пленкообразующей основе жидких молотковых красок. Наряду с пленкообразователем, пигментами и алюминиевой пудрой они содержат узорообразователь – кремнийорганические соединения. Разработаны молотковые краски, не содержащие кремнийорганических соединений. Молотковый эффект в этом случае обеспечивается за счет присутствия в краске пленкообразователей с различной совместимостью.

Молотковые краски обычно наносят на загрунтованную или окрашенную алюминиевой краской поверхность. Покрытия, как и в случае других декоративных красок, хорошо сочетают красивый внешний вид и высокие защитные свойства.

По материалам tikkurila powder coatings

Высокая химическая устойчивость и механическая прочность многих покрытий, получаемых из порошковых красок, определили их широкое применение в химическом машиностроении-при защите аппаратов, емкостей, мешалок, труб, фитингов, насосов, вентиляторов и других изделий от воздействия агрессивных сред. Особенно популярными оказались порошковые составы на основе химически стойких термопластичных полимеров-фторопластов, пентапласта, поливинилхлорида, полиэтилена и  полиамидов. Способность образовывать относительно толстые покрытия при однослойном нанесении послужила дополнительным стимулом к их распространению и использованию в этой области.

Описаны объекты применения составов на основе пентапласта. На Курганском заводе химического машиностроения освоен выпуск центрифуг с защитным покрытием из этого полимера (его толщина 700-900 мкм). Покрытие успешно эксплуатируется в средах, содержащих соляную и аскорбиновую кислоты, ацетон, этиловый спирт, хлороформ при температурах 30-35 °С. Защищенное пентапластом оборудование для производства синтетических волокон и тонкого органического синтеза выпускается Коростеньским заводом химического машиностроения. Производственные испытания такого оборудования показали его хорошую работоспособность.

Большой опыт получения химически стойких покрытий на основе пентапласта и других полимеров накоплен заводами искусственного волокна.

На Машиностроительном заводе им. К. Маркса (Ленинград) принята следующая технология покрытий. Подготовленные (обезжиренные и высушенные) детали предварительно нагревают до 330-370 С, погружают в ванну с порошковой композицией на 10-15 с (порошок наносится в кипящем слое) и повторно нагревают при температуре 230-250 С в течение 15-20 мин для формирования покрытия, после чего охлаждают на воздухе или в воде. Большая часть операций выполняется на конвейере. Полученные полимерные  покрытия имеют толщину 500-700 мкм.

С внедрением на заводе новой технологии покрытий вместо окраски жидкими красками уменьшились энергозатраты, снизилась трудоемкость защиты деталей и значительно повысился их срок службы.

Исследовалась возможность применения порошковых пентапластовых составов для защиты оборудования катализаторных и микробиологических производств. С этой целью проводились стендовые и производственные испытания серии аппаратов и установок (реакционное оборудование, автоклавы, шнеки, воздуходувки, бункеры и др.) с нанесенным пентапластовым покрытием в различных средах этих производств. Сделано заключение о пригодности таких покрытий, эффективности их химической защиты.

Особенно выгодно применение порошковых красок для защиты от коррозии гальванического оборудования, фасонных деталей и труб.

Описан участок защиты приспособлений и оснастки ванн для гальванических цехов с применением порошковой пентапластовой композиции. Участок оснащен ручной электростатической установкой типа УЭНП, камерой напыления порошкового материала, сушильной камерой и ванной для охлаждения покрытия. Покрытие получают нанесением 2-3 слоев порошка и его оплавлением при 245-250 °С. Общая толщина покрытия 300 мкм. Внедрение участка покрытий позволило увеличить срок службы оснастки и приспособлений (для кассет он увеличился от одного месяца до года), сэкономить дефицитный металл, резко улучшить условия труда рабочих.

На Уфимском ПО «Химпром» работает установка АСНТ-1 для получения пентапластовых покрытий на трубах диаметром 75-220 мм и длиной до 6 м с фланцами. Порошковый материал наносится на нагретую поверхность трубы с помощью, движущейся в ней штанги распылителя. Нагрев трубы осуществляется индукционным способом. После оплавления порошка, которое проводят при 230-250 С в течение 30 мин, температуру снижают до 160-190 °С, трубу выдерживают при этой температуре 30-60 мин, затем охлаждают холодной водой. На заводе также освоено получение пентапластовых покрытий на деталях химической аппаратуры (крышки аппаратов, мешалки, рабочие колеса насосов, роторы центрифуг, тройники, отводы, гильзы термопар и др.).

Для окраски внутренней поверхности фасонных частей (переходников, тройников, четверников и др.) трубопроводов для горячей (до 95 °С) воды НПО «Лакокраспокрытие» разработана специальная установка, позволяющая с малыми затратами труда обеспечивать надежную их защиту. Материал покрытия - адгезионноактивный порошковый пентапласт марок А-1 и А-2. Его наносят тремя слоями распылением в электрическом поле высокого напряжения на предварительно отпескоструенную и фосфатированную поверхность. Внедрение нового технологического процесса (ранее применялась оцинковка) и оборудования привело к снижению трудоемкости защиты и повышению работоспособности изделий.

Фирмы АО – Engineering (Дания) и Lurgi Apparatenbau (ФРГ) для защиты внутренней поверхности труб и емкостного оборудования для подачи горячей воды используют порошки полиамидов. Отмечают выгодность таких покрытий: окрашенные стальные трубы (диаметр 10-25 мм, длина 6 м) на 40° дешевле аналогичных медных труб и на 10°оксидированных стальных.

Имеется отечественный опыт защиты насосов для перекачивания пульпы (водные суспензии абразивов) и агрессивных жидкостей с применением полиамидных составов и разработанной в ЛТИ им. Ленсовета порошковой фторопластовой краски П-ФП-71. Описана конвейерная линия, на которой окрашиваются 40-литровые фляги; на наружную поверхность наносится жидкая краска, а на внутреннюю порошковый полиэтилен высокой плотности. Для его нанесения внутрь фляги вводится вертикально расположенный электростатический распылитель, включается высокое напряжение и подача порошка; время напыления 15-20 с. Формирование покрытия производится в терморадиационной сушильной камере в течение 4 мин. Производительность линии 400 тыс. фляг в год. Применение тары с защитным покрытием из полиэтилена (вместо оцинкованной) дает народному хозяйству экономию свыше 1 млн. труб.

По материалам tikkurila powder coatings

Вагоностроительная промышленность – одна из первых отраслей в нашей стране, освоивших промышленное производство покрытий из порошковых красок. Заслуга в организации такого производства принадлежит Ленинградскому вагоностроительному заводу им. И. Е. Егорова. В настоящее время почти на всех вагоностроительных заводах страны имеются участки, на которых функционируют установки или окрасочные линии с использованием порошковых красок.

В основном окрашиваются детали внутреннего оборудования пассажирских вагонов и поездов метро: кронштейны багажных полок, прутки предохранительных решеток дверей и окон, поручни, дверные ручки, жалюзи вытяжной и приточной вентиляции, арматура кресел и шкафов служебных отделений, кронштейны бра, решетки светильников и другие изделия. Находят применение защитно-декоративные, электроизоляционные, антифрикционные и химически стойкие покрытия. Их получают, применяя эпоксидные, поливинилбутиральные, поливинилхлоридные, полиамидные и полиэтиленовые краски.

На вагоностроительном заводе им. И. Е. Егорова окраска производится на конвейерной установке, которая состоит из печи для предварительного нагрева деталей, ванны кипящего слоя, печи для дополнительного нагрева (оплавления покрытия), цепного конвейера и щита управления. Также освоено нанесение покрытий распылением в электрическом поле высокого напряжения и в ионизированном кипящем слое.

На Рижском вагоностроительном заводе в основном окрашивают детали поливинилбутиральными красками. Конвейерная линия окраски включает установку обезжиривания, сушилки электрического типа для предварительного и дополнительного нагрева изделий, автоматически поднимающуюся ванну кипящего слоя и камеру струйного водяного охлаждения покрытий. Скорость конвейера варьирует от 6,3 до 14,9 м/мин, производительность линии 80000 деталей в год. Покрытия из порошковых красок обходятся в 4 раза дешевле гальванопокрытий, которые были ими заменены.

Уже в начале применения порошковых красок в вагоностроении определились главные преимущества получаемых из них покрытий перед гальваническими и лакокрасочными (из жидких красок) покрытиями: снижение трудозатрат за счет значительного (в десятки раз) сокращения производственного цикла и применения комплексной механизации и автоматизации технологического процесса; повышение производительности труда по сравнению с изготовлением покрытий из жидких красок в 2-3 раза, гальванопокрытий в 3-5 раз; повышение долговечности и работоспособности покрытий; сокращение производственных площадей отделочных цехов в 2-3 раза; значительное улучшение условий труда и культуры производства.

По материалам tikkurila powder coatings

Применение порошковых красок в автомобилестроении долгое время сдерживалось отсутствием требуемых по качеству материалов и трудностями, связанными с ремонтной окраской, переходом с одного цвета покрытия на другой и т.д. Сейчас многие из перечисленных трудностей преодолены, и порошковые краски заняли достойное место в этой отрасли. Об этом говорят данные их потребления в автомобильной промышленности: в Западной Европе в 1990 г. они составили 12%, а по прогнозу в ближайшие 30 лет эта цифра должна увеличиться до 35% от общего сбыта порошковых красок.

Широкое развитие приобрела окраска порошковыми материалами различных деталей легковых и грузовых автомобилей и автобусов. Так, на Волжском автозаводе работают линии для нанесения порошковых красок на автомобильные колеса производительностью 1000 колес в час. Окрашивание производится эпоксидными красками П-ЭП-45 серого цвета и П-ЭП-134 с металлическим блеском.

Колеса на конвейере проходят в агрегат для подготовки поверхности, где последовательно подвергаются обежириванию моющим составом КМ-1, фосфатированию раствором концентрата КФ-1, промывке и сушке. Далее они поступают в установку нанесения порошкового материала. Установка состоит из камеры автоматической окраски и двух камер ручной подкраски, снабженных блоком рукавных фильтров для улавливания и возврата порошка. В камере автоматической окраски одновременно работают 9 вращающихся и 6 стационарных электрораспылителей фирмы Drysis Equipment. На непрокрашенные части колес порошок наносят электростатическими распылителями в камерах ручной окраски. Оплавление, отверждение и охлаждение покрытий производится в конвективной пятиходовой камере, снабженной газовыми генераторами. Температура в зоне отверждения 180-200 С, время пребывания изделий 30 мин. Толщина получаемых покрытий 70-80 мкм, расход краски 80-90 г на 1м2 поверхности.

Другой объект применения порошковых материалов на этом заводе пружины амортизаторов. Их окрашивают краской П-ЭП-45 по описанной выше технологии (также имеется опыт окраски рильсаном).

Применение на Волжском автозаводе порошковых красок взамен жидких (для окраски колес ранее использовалась полиуретановая эмаль УР-1154) позволило улучшить санитарно-гигиенические условия труда и качество покрытий, повысить производительность при окраске, довести коэффициент использования лакокрасочного материала до 98%, устранить загрязнение окружающей среды.

Положительный опыт применения порошковых красок имеется и на других автозаводах страны. Например, на Павловском, Ликинском и Курганском автобусных заводах широко используют поливинилбутиральные краски для отделки поручней, кронштейнов, трубчатых каркасов сидений и других деталей автобусов. Покрытия наносят в аппаратах кипящего слоя. На автозаводах им. Ленинского комсомола (г. Москва) и Горьковском проводились производственные испытания порошковых эпоксидных, полиэфирных и полиакрилатных красок отечественного изготовления с целью определения возможности их применения для наружной отделки автомобилей. Краски наносили на поверхность электростатическим распылением (установка фирмы Ransburg и распылитель АР-1), покрытия отверждали в сушильной камере конвективного типа. Поверхность подготавливали разными способами. Испытания показали, что требованиям автомобильной промышленности в наибольшей степени отвечают полиэфирные краски П-ПЭ-1130 и П-ПЭ-1130у. Они рекомендованы для защитно-декоративной отделки изделий, предназначенных для эксплуатации в умеренно континентальном климате. Лучшим способом подготовки поверхности под покрытия признано фосфатирование составом КФ-1.

На Горьковском автозаводе также проводились испытания матовой эпоксидной краски П-ЭП-135, разработанной в ЛТИ им. Ленсовета. Краску наносили на дверные ручки способом электростатического распыления и отверждали при 180 °С в течение 30 мин. Испытания показали, что покрытия из порошковой краски способны заменить применяемые сейчас гальванические покрытия; ручки с полимерным покрытием могут быть использованы для комплектования кабин грузовых автомобилей.

Описан опыт применения порошковых красок в автомобилестроении за рубежом. Красками окрашивают многие детали автомобилей: бамперы, шасси, диски колес, рессоры, буфера, подвески, фары, клапанные коробки, переключатели, остовы для сидений, полки, оконные панели и др.

На заводе фирмы Ford в Кельне (ФРГ) работает установка для электростатического нанесения порошковых красок на бамперы автомобиля (раньше эти детали подвергались хромированию). Технологический процесс окраски включает операции: фосфатирование монофосфатом цинка, нанесение слоя грунта методом электроосаждения, напыление порошковой эпоксидной краски Bonaval черного цвета. Краску на наружную (лицевую) поверхность бампера наносят в камере с автоматическими электрораспылителями, на внутреннюю-на установке с ручными распылителями. Покрытие отверждается в сушильной камере с газовым обогревом при 215 °С в течение 15 мин. Производительность линии 900 бамперов (350 м2 поверхности) в сутки при двухсменной работе. Толщина покрытия 70-90 мкм.

Американская фирма Muchner внедрила технологию нанесения покрытий из порошковых материалов на колеса легковых автомобилей после хромирования. Хромированную поверхность тщательно очищают путем последовательной обработки растворами щелочи, фосфата железа и хромовой кислоты и высушивают. На подготовленную таким образом поверхность методом электростатического распыления наносят слой порошкового полиуретанового лака. Формирование покрытия производится за счет обдувки колес газами, нагретыми до температуры 270°С. Образуется прочная прозрачная пленка; внешний вид хромированной поверхности сохраняется. Эксплуатируется линия окраски колес на автомобильном заводе в г. Люблине (ПНР). Колеса окрашивают эпоксидными порошковыми красками; для их нанесения используется оборудование фирмы Drysis Equipment. Производительность линии при двухсменной работе 2,9 млн. колес в год.

Заслуживает внимания процесс нанесения покрытий из порошковой эпоксидной краски на шасси грузовых автомобилей (длина 6,7 м), организованный на заводе фирмы Pre Star (Англия). На подготовленную поверхность шасси порошок наносят в камере пятью стационарными автоматическими электрораспыляющими устройствами Megastajet производительностью 40 кг/ч. Получаемое черное покрытие толщиной 50 мкм обладает хорошими защитными свойствами. Производительность установки 58 деталей в час.

По материалам tikkurila powder coatings

Бытовые приборы пылесосы, холодильники, стиральные машины и другие предметы домашнего обихода-удобные объекты для применения порошковых красок. Не случайно их потребление для этих целей непрерывно растет. Покрытия в основном выполняют защитную и защитно-декоративную функции. Учитывая большой ассортимент выпускаемых приборов и машин бытового назначения, для отделки применяют самые разнообразные порошковые лакокрасочные материалы: эпоксидные, полиэфирные, на основе полиолефинов, полиамидов, фторопластов, поливинилбутираля, ацетобутирата целлюлозы и др.

Проводились широкие лабораторные и стендовые испытания различных порошковых красок для определения возможности их использования для отделки деталей электробытовых приборов. В процессе длительных испытаний покрытия контактировали с самыми различными средами, в том числе моющими растворами, пищевыми продуктами, водой; они подвергались воздействию повышенной влажности, испытаниям по циклу замораживания-оттаивания и др. По результатам испытаний наилучшими оказались покрытия из порошковых эпоксидных красок. Они рекомендованы для отделки деталей разных электробытовых приборов, в том числе домашних холодильников, пылесосов, посудомоечных машин. В отношении устойчивости к воздействию различных агрессивных сред хорошие результаты показали также покрытия из поливинилхлоридных и полиэтиленовых красок.

В 1977 т. сдана в промышленную эксплуатацию линия по окраске деталей холодильников (полок, испарителей и др.), разработанная ПКТИ по электробытовым машинам и приборам (г. Кишинев). Окраска производилась порошковой эпоксидной краской П-ЭП-219 белого цвета. Краска наносится на подготовленные (обезжиренные и хроматированные) детали в камере автоматической окраски с помощью 8-14 (в зависимости от детали) электростатических распылителей. Труднодоступные участки поверхности окрашиваются в камере ручной окраски распылителями электростатического типа.

Камеры снабжены аспирационной установкой, состоящей из батареи циклонов и рукавных фильтров и обеспечивающей отсос и практически полную очистку воздуха (с возвратом порошка) в объеме 8000 м3/ч. Производительность линии (при скорости конвейера 3,2 м/мин) 160-260 м2/ч. Линия позволяет окрашивать до 0,3 млн. испарителей и 1,2 млн. полок холодильников в год. С внедрением этой и аналогичных линий на заводах страны (ранее окраска производилась с использованием жидких лаков и красок) резко повысилась производительность труда, снизились потери лакокрасочных материалов, улучшились условия производства.

На заводе электроагрегатного машиностроения окраска полок холодильника «Саратов» производится в течение многих лет порошковыми подиви нилбутиральными красками П-ВЛ-212. Применяется механизированная конвейерная линия окраски. При программе выпуска полок 60 тыс. комплектов в год потребление краски составляет 50 т. Применение покрытий из порошковых красок на этом заводе (ранее использовались цинковые покрытия) позволило отказаться от строительства очистных сооружений, резко сократить производственные площади, значительно улучшить условия труда. Аналогичным образом поливинилбутиральные составы используются для окраски полок на Красноярском заводе холодильников. За рубежом наибольшее применение для окраски холодильников получили эпоксидные и полиэфирные краски.

Зарубежный опыт

Фирма Robert Bush Hausgerate (ФРГ) ежегодно расходует на окраску холодильников 500-600 т порошковых красок. Нанесение красок (применяются эпоксидные краски четырех цветов) производится на конвейерной линии с помощью автоматических ротационных распылителей. Толщина покрытия 40-50 мкм. Коэффициент использования краски 98° Производительность окрасочной линии 600 м2 поверхности в час.

Другая западногерманская фирма Otto Miiller порошковыми красками окрашивает детали холодильников и кондиционеров. Оцинкованные стальные листы проходят предварительную подготовку поверхности в трехзональной струйной установке, высушиваются, после чего в камере электростатического распыления на них наносится порошковая полиэфирная краска и покрытие отверждается.

На заводе фирмы Serem (Франция) при отделке бытовых радиаторов жидкие краски были заменены на порошковые. Это обеспечило снижение потерь материалов от 30 до 5%, уменьшение энергозатрат на 30° С сокращение численности рабочих, занятых на окраске, от 30 до 14 человек. Весьма эффективно применение порошковых красок для отделки швейных машин.

В нашей стране процесс окраски деталей швейных машин порошковыми красками реализован на Подольском механическом заводе им. М. И. Калинина. Согласно проекту, выполненному НПО «Лакокраспокрытие», годовая программа цеха 1,6 млн. комплектов в год. Традиционная технология отделки базировалась на использовании жидких красок и включала операции: подготовка поверхности, грунтование, двухразовое шпатлевание, шлифование, нанесение двух слоев жидкой эмали.

Детали подготавливаются – проводится их обежиривание, фосфатирование, пассивирование. Для корпусов (головок) машин предусмотрена заделка дефектов поверхности полиэфирной шпатлевкой ПЭ-0050. Далее в автоматической и ручной (подкрасочной) камерах пневмоэлектростатическими распылителями наносится порошковая эпоксидная или полиэфирная краска. Отверждение покрытий проводится при 180-200 °С в течение 30 мин.

Разработан проект линии отделки порошковыми красками проволочных изделий бытового назначения – подставок для сушки посуды, кухонных полок, клеток для птиц, полок для цветов, мыльниц и др. Согласно проекту изделия окрашиваются в разные цвета поливинилбутиральными (ПВЛ-212) и полиэтиленовыми (П-ПО-226) красками. Предусмотрено автоматическое нанесение красок электростатическими распылителями в два слоя. Годовая программа линии по количеству изделий 300 тыс. шт., по окрашиваемой поверхности – 27000 м2.

По материалам tikkurila powder coatings

Порошковые краски начали применять для изоляции труб в конце 60-х годов, когда возникла острая необходимость в более надежной, простой и долговремегпой их защите. Этому способствовало и резкое увеличение производства труб в связи с возросшими темпами строительства магистральных нефтегазопроводов.

Наибольшее промышленное применение для защиты труб получили эпоксидные порошковые краски; частично используются также составы на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полиамидов, пентапласта. Изоляция труб эпоксидными красками особенно распространена на американском континенте. В 1981 г. потребление этих красок трубной промышленностью США составило 18% общего сбыта порошковых лакокрасочных материалов, а ежегодный прирост их производства определяется цифрой 10%.

Уже в 1975 г. для окраски нефтепровода на Аляске (длина 1000 км) было израсходовано 1230 т порошковых эпоксидных материалов. Ряд компаний США на своих заводах имеет крупные установки для нанесения порошковых красок на трубы большого диаметра. Так, компанией Surfcoat Pipe на заводе в Хьюстоне были нанесены внешнее и внутреннее покрытия на трубы газопровода, предназначенные для укладки на дно Мексиканского залива. Трубы покрывали эпоксидной краской Scotchcoat 206N методом электростатического распыления. Средняя толщина внутреннего покрытия 350, наружного 350 600 мкм. Полагают, что такое покрытие обеспечит надежную защиту труб от коррозии и абразивного износа. Предохранение покрытия от механического повреждения во время транспортировки осуществлялось резиновыми прокладками.

На заводе компании Gaido Lingle (Техас) покрытия из эпоксидных порошков наносят на наружную поверхность труб разного диаметра. За сутки завод выпускает до 4,8 км труб диаметром 300 600 мм. Толщина покрытия 250 305 мкм.

Описана технология получения защитных покрытий на стальных трубах (диаметр 457,2 мм, толщина стенки 6,35 мм), применяемая на заводе фирмы Estel Rohr AG (ФРГ). Материалом покрытия служит порошковая эпоксидная краска Scotchcoat 206N. Трубы из накопителя поступают на сушку, абразивную очистку и обдувку воздухом. В случае загрязнения маслом предусмотрена очистка растворителями. Далее трубы нагреваются в газовой печи до 300 С с таким расчетом, чтобы в камере электростатического нанесения краски поверхность трубы имела температуру 246 С. Краска наносится 15 электростатическими распылителями, общая производительность которых 3,6 кг порошка в минуту. Из камеры нанесения трубы выходят с температурой 216 С; отверждение покрытия происходит за счет аккумулированной ими теплоты. После охлаждения (душевания водой) на трубы надевают защитные резиновые кольца (бандажи), предохраняющие покрытие от нарушения при транспортировке. Покрытия контролируют по толщине (она равна 400 450 мкм), сплошности, адгезионной прочности, твердости, устойчивости к удару и изгибу; проверяют также электрические свойства и устойчивость к катодному отслаиванию при напряжении 1,5 В и температуре 65 °С.

Значительный опыт нанесения порошковых эпоксидных красок на трубы накоплен в нашей стране. На Волжском трубном заводе в течение многих лет работает линия по защите наружной поверхности стальных труб большого диаметра (1420 мм и более) порошковой краской П-ЭП-534 (ранее применяли краску П-ЭП-971). Нанесение краски осуществляется в электрическом поле высокого напряжения, трубы предварительно подвергают дробеструйной обработке. Толщина покрытий 300 мкм. Осваивается технология изоляции труб эпоксидными порошковыми красками и на других трубных заводах страны.

В европейских странах при защите труб наряду с эпоксидными порошковыми красками широко применяют полиэтиленовые. Каждая из этих красок имеет свои положительные и отрицательные стороны. Эпоксидные краски значительно дороже полиэтиленовых, однако эксплуатационная толщина эпоксидных покрытий на трубах (а соответственно, и расход красок) в несколько раз меньше, чем полиэтиленовых (0,3-0,4 мм против 1,8-3,5 мм); верхняя температура эксплуатации эпоксидных покрытий равна 90 °С, полиэтиленовых 50 °С; кроме того, эпоксидные покрытия имеют более высокую твердость и лучшую адгезию к металлу.

Фирма Eisenmann (ФРГ) для покрытия труб применяет эпоксидные и полиэтиленовые краски. Порошковый состав Flamulit RPE 25/06 черного цвета, изготовляемый на основе полиэтилена низкой плотности с показателем текучести расплава 1,2-1,7 г/10 мин, наносят на предварительно нагретые трубы диаметром 2 м и длиной 4,6-16 м на автоматической окрасочной линии методом электростатического распыления. Температура и продолжительность нагрева зависят от толщины стенки трубы. Например, трубы с 8 = 4 мм нагревают до 340-360 °С; а с 8 = 8 мм до 300-320 °С. Минимальное время нагрева трубы т (в мин) при этих температурах ориентировочно может быть найдено по уравнению т = 25 + 4. Так, для нагрева труб с 8 = 4 мм требуется 12-15 мин, а с 8 = 8 мм-20-25 мин. Толщина готовых полиэтиленовых покрытий 2-4 мм.

Для улучшения адгезии полиэтиленовых покрытий на трубах применяют соответствующие методы подготовки поверхности, а также грунтование. Фирма L. В. Chemical предложила в качестве грунтовки адгезив RU-2; его наносят на трубы методом экструзии при 170°С. Также известен опыт грунтования труб порошковыми эпоксидными составами способом электростатического распыления, а также луполеном (сополимер этилена с этилакрилатом и акриловой кислотой) и сэвиленом, наносимыми методом экструзии.

Трубы с полиэтиленовым покрытием, как и с эпоксидным, широко используются при строительстве магистральных газонефтепроводов, при водоснабжении и перекачивании различных агрессивных жидкостей. Так, фирма Rurgas (ФРГ), эксплуатирующая около 8000 км газопровода, имеет приблизительно 2000 км труб, уложенных за последние 10 лет, с защитным покрытием из полиэтилена. Длительная их эксплуатация обеспечивается дополнительной электрохимической (катодной) защитой.

Трубы, работающие в воде и в агрессивной атмосфере, защищают поливинилхлоридными красками. Описан процесс их нанесения на наружную поверхность стальных труб диаметром 100-400 мм. Предварительно очищенная пескоструйным методом и загрунтованная груба нагревается до 260-350 °С и подается в камеру кипящего слоя для нанесения порошковой краски. После 30-60 с выдержки в кипящем слое порошка трубу охлаждают водой. Формирование покрытия осуществляется за счет теплоты, аккумулированной трубой.

При защите труб небольшого диаметра распространение получили полиамиды, в частности рильсан. Для получения наружных покрытий используется технологический процесс, разработанный фирмой Lurgi Gesellschaften (ФРГ). Защита производится следующим образом. Подготовленную и очищенную трубу нагревают и подают в камеру напыления. Здесь порошок, взвихренный потоком воздуха, равномерно омывает поверхность, осаждается на ней и частично плавится. После нанесения порошка производится вторичный нагрев трубы для полного плавления и растекания полимера. Трубы диаметром до 60 мм окрашиваются со скоростью 100 м/мин.

Рильсан наносят и на внутреннюю поверхность труб. Такие покрытия допускают горячую и холодную штамповку и сверление. Покрытые рильсаном трубы применяют для транспортирования газов, воды и высокоабразивных водных суспензий.

Подписывайтесь на нас в Телеграм - t.me/vseokraskah

Применение порошковые лаки и краски получили при защите аккумуляторов, изоляции проводов, корпусов электродвигателей, защитно-декоративной отделке изделий народного потребления (электросчетчики, электронагревательные и осветительные приборы и др.). Требования к защите аккумуляторов достаточно высоки: покрытие должно быть сплошным, выдерживать воздействие электролита, быть устойчивым к перепадам температур от – 50 до + 60 °С.

В производстве щелочных аккумуляторов традиционный способ их защиты применение чехлов из резины, полиэтилена или поливинилхлорида (поверхность обычно никелируют или оксидируют) – отличается сложностью, длительностью исполнения и большой материалоемкостью (толщина чехла 3-6 мм). Применение порошковых красок позволяет интенсифицировать процесс защиты и уменьшить толщину покрытия до 1,0-0,5 мм, тем самым резко улучшить условия охлаждения электролита и продлить срок службы аккумуляторов. Для защиты аккумуляторов применяют эпоксидные (П-ЭП-177) и пентапластовые порошковые краски.

Разработана и внедрена на ряде аккумуляторных заводов линия «Тайфун 74-2В», позволяющая наносить эти краски на аккумуляторные сосуды в автоматическом режиме. Краски наносят на предварительно нагретые изделия двумя слоями в аппарате виброкипящего слоя. После отверждения (30 мин) покрытие принудительно охлаждается потоком воздуха. В результате внедрения этого процесса на аккумуляторных заводах материалоемкость изоляции снизилась в 1,5 раза, достигнута значительная экономия никеля (за счет исключения никелирования), улучшились условия труда работающих.

При изоляции проводов порошковыми материалами преследуется цель замены многослойных покрытий из содержащих растворители эмаль-лаков на однослойные, тем самым резко сократить технологический процесс, сделать его нетоксичным и пожаробезопасным.

Из-за жестких требований к покрытиям по толщине, электрическим, теплофизическим и механическим показателям лишь немногие порошковые материалы пригодны для изоляции проводов. Применяют непигментированные эпоксидные, поливинилхлоридные, пентапластовые и фторопластовые составы. Разработан технологический процесс изоляции проводов пентапластом.

Порошок наносится на непрерывно движущуюся проволоку распылением в электрическом поле высокого напряжения. Диаметр проволоки 0,38 и 1,0 мм, толщина покрытий 30 и 60 мкм соответственно. Разработанный технологический процесс и оборудование прошли широкие производственные испытания.

Хорошие результаты получены также при испытании поливинилхлоридных порошковых красок в качестве материала для защиты бронепроволок подводных кабелей.

Существующее битумное покрытие, нанесенное по оцинкованной поверхности, сложно в изготовлении и не обеспечивает длительной защиты. Коррозионное разрушение бронепроволок приводит к выходу кабеля из строя. Замена его на поливинилхлоридное покрытие из краски П-ХВ-716, нанесенной по слою грунта, оказалась эффективной как по эксплуатационным, так и экономическим показателям. Срок службы кабеля увеличивается примерно на 20%, снижается его масса, сокращается число операций по бронированию кабеля, экономия только на материалах составляет 150 руб. на 1 км кабеля.

Разработана промышленная многониточная линия для нанесения поливинилхлоридных покрытий на бронепроволоку. Линия состоит из агрегата резки, сварки и зачистки проволоки, агрегата струйного обезжиривания, печи индивидуального нагрева, агрегата нанесения порошковой краски и грунтовки, терморадиационной печи для оплавления покрытия, камеры водяного охлаждения, тягового и приемного устройства. Производительность линии по металлу 3000 т/год. Диаметр покрываемых проволок 4 и 6 мм, скорость движения проволок (6 ходов) 15-20 м/мин. Толщина покрытий (вместе с грунтом) 200-280 мкм.

Для электроизоляции медных проводов рекомендовано использовать порошковый лак на основе полиэфирамидоимида. Его отверждают при температуре 400-425 °С; получают покрытия с хорошими электроизоляционными свойствами, высокой эластичностью и стойкостью к тепловому удару. Применение порошковых красок (взамен жидких) оказалось экономичным и при окраске многих других видов продукции электротехнической промышленности.

На полуавтоматической линии «Прогресс» окрашиваются корпуса магнитных пускателей типа ПМЕ порошковой поливинилбутиральной краской П-ВЛ-212. Применение порошковой краски позволило снизить себестоимость окраски пускателя и повысить производительность труда на 20%. Аналогичный эффект получен при окраске электросчетчиков этой краской на линии типа «Радуга». Значительный опыт окраски электротехнического оборудования накоплен за рубежом.

На заводе фирмы J.T. Е. Imperial (США) эксплуатируется линия по окраске электродвигателей и пультов управления эпоксидными порошковыми красками. Краска наносится на подготовленную поверхность четырьмя автоматическими и двумя ручными распылителями фирмы Gema; покрытие отверждается при 190 °С. Ранее эти изделия покрывались жидкими красками.

Аналогичным образом жидкие лакокрасочные материалы заменены на порошковые (эпоксидные) на заводе фирмы Metal Pressing (Англия), изготавливающей нагреватели и сушильные шкафы. Производительность окраски возросла более чем в 2 раза.

Один из распространенных объектов для применения порошковых красок-осветительное оборудование. Описана линия окраски порошковой эпоксидной краской П-ЭП-219 деталей люминесцентных светильников. На линии последовательно выполняются операции обезжиривания, электростатического нанесения порошковой краски и отверждения покрытия. Толщина готового покрытия 60-80 мкм, расход порошковой краски 100 г/м2; производительность линии 400 тыс. м2 поверхности в год.

По материалам tikkurila powder coatings

Выбор и размещение оборудования являются только частью воплощения проекта участка нанесения  полимерного покрытия. Следует надлежащим образом выбрать порошковые материалы (порошковая краска), чтобы они отвечали требованиям технологии и назначению.

Надо знать, что производители порошковых красок могут оказать помощь в выборе лакокрасочных материалов предприятиям, потребляющим их. Но следует учитывать и общие рекомендации, исходящие из опыта применения порошковых красок. Краска должна быть такой, чтобы полученное из нее покрытие в максимальной степени удовлетворяло требованиям потребителя. Имеются в виду, как внешний вид, так и условия эксплуатации.

Каждый отдел внутри компании (например, отдел сбыта, маркетинга, инженерно-технический, производственный, сервисный) может по-своему ответить на эти вопросы, поэтому, чтобы удовлетворить все потребности покупателя, важно создать из этих отделов единую команду.

Следующий шаг при выборе порошковой краски включает тщательное рассмотрение различных характеристик  порошкового  полимерного покрытия, их классификацию по назначению с учетом требований по эксплуатации. Наличие приоритетов придает относительную важность каждой характеристике.

Одним из наиболее важных соображений в этом отношении является стойкость к изменениям погодных условий. Воздействие внешней среды приводит к поглощению энергии в ультрафиолетовом диапазоне электромагнитного спектра. Данная энергия может оказывать отрицательное воздействие как на полимер, который формирует пленку, так и на пигмент, приводя к потере блеска и изменению цвета. Из-за имеющейся тенденции к мелению (образованию пигмента в поверхностном слое) покрытия из эпоксидных и гибридных  порошковых красок обычно не рекомендуются для применения на открытом воздухе, тогда как в отношении эстетики и стоимости им может быть отдан приоритет. Полиэфирные и акрилатные порошковые  материалы, с другой стороны, дают  полимерные покрытия, обеспечивающие хорошую устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей, но могут быть неприемлемы по другим причинам.

Наконец, заказчику и поставщику порошкового материала полезно знать требования, обусловленные последующим производственным процессом, связанным с воздействием на покрытия. Они могут включать следующие показатели.

Формуемость. Гибка, кручение, резка, сверление и другие виды механической обработки окрашенного металла при изготовлении изделий требуют высокой степени гибкости пленки. Некоторые виды покрытий лучше выдерживают формовку, другие хуже. Поэтому процесс производства изделий должен обсуждаться с поставщиком окрашенного металла.

Восприятие надписей. Как и в случае нанесения повторного покрытия, некоторые порошковые краски плохо воспринимают нанесение на них надписей (например, шелкография). Это часто происходит из-за высокой устойчивости многих покрытий к действию растворителей, а также применения в печатных красках менее активных растворителей. Подобные проблемы возникают и с адгезией. Должна выбираться надлежащая комбинация полимерного покрытия и чернил или маркировочной краски.

В некоторых случаях невозможно иметь оптимальные характеристики по всем свойствам, поэтому приходится идти на компромисс. Выполнение требований, необходимых для достижения наилучших свойств по одному из показателей, может мешать достижению высоких показателей по другим свойствам. Поэтому простая классификация свойств по степени важности может помочь в решении данного вопроса.

После выбора основных показателей, характеризующих качество покрытий, остается выбрать методы их испытания.