Порошковые краски - основные виды и применение

 

 

 

 

Виды порошковых красок

Порошковые краски делятся на две группы: термопластичные и термореактивные.

Термопластичные порошковые краски образуют покрытие за счет сплавления при нагревании в камере полимеризации. Покрытие формируется без химической реакции. Основное применение данных порошковых красок - противокоррозионные, антифрикционные, электроизоляционные и химически неактивные покрытия.

Термореактивные порошковые краски, в отличие от термопластичных, формируют покрытия посредством химических реакций при нагревании в камере полимеризации. В основном применяются эпоксидные составы в красках.Применение - защитно-декоративные покрытия.

Практически все порошковые краски содержат пленкообразователи полимера или олигомера, различных наполнителей и пигментов, вспомогательных веществ.

Так же порошковые краски различают во методу отверждения.Есть краски которые застывают обычным нагреванием. Это один вид. Другой отвердевает под УФ-излучением.

Характеристики порошковых красок

Полиэфирные краски.

Полиэфир-уретановые составы представляют собой комбинации гидроксилсодержащих полиэфиров и блокированных полиизоцианатов. Формирование покрытия должно происходить при температуре около 170оC. Покрытия наносят небольшой толщины (25-27мкм). Полиэфир-уретановые покрытия сочетают в себе комплекс ценных свойств: твердость с высокой устойчивостью к сколам, устойчивость к погодным условиям и химическая стойкость. Они устойчивы в разбавленных растворах кислот, солевых средах, выдерживают воздействие ароматических и алифатических углеводородов, бензина и смазочных масел; тонкие слои этих покрытий хорошо защищают металлы от коррозии.

Области применения полиэфир-уретановых порошковых покрытий - защита оборудования спортивных площадок и садов, кондиционеров, электрооборудования, деталей автомобилей, металлической мебели. Лаки служат хорошей защитой различных пигментированных покрытий, в том числе флуоресцентных.

Полиэфирные краски, отверждаемые триглицидилизоциануратом (ТГИЦ), изготавливают на основе карбоксилсодержащих полиэфиров. Покрытия (толщина 75мкм) формируются при более низких температурах, чем полиэфир-уретановые. Особенность этих красок - способность хорошо укрывать, не стекая, острые кромки; с их помощью легко получать текстурированные (типа апельсиновой корки) покрытия. Покрытие имеет хорошие механические свойства, отличную светостойкость и погодоустойчивость. По адгезии и противокоррозионным свойствам они близки к полиэфир-уретановым покрытиям, однако по устойчивости к химическим веществам и растворителям заметно уступают последним.

Типичные сферы применения полиэфирных порошковых покрытий с отвердителем ТГИЦ - защита алюминиевых профилей, дисков колес, трансформаторов, кондиционеров, оборудования газонов, металлических ограждений.

Полиакрилатные краски.

Полиакриат-уретановые порошковые краски аналогично полиэфир-уретановым требуют довольно высокой температуры и времени для формирования покрытий (минимальная температура деблокирования 180оC). Получаемые покрытия по атмосферо- и химстойкости превосходят покрытия из полиэфир-уретанов, что согласуется со свойствами полиакрилатов. Они имеют хороший розлив и абсолютно гладкую поверхность при небольшой толщине. Предельная их толщина, необходимая для улетучивания деблокирующего агента, - 75мкм. По механическим свойствам - гибкости и устойчивости к удару полиакрилат-уретановые покрытия значительно уступают полиэфир-уретановым. Сферы применения этих покрытий - защита дисков колес, окрашивание торговых автоматов, жести, проката из алюминия.

Гибридные полиакрилатные порошковые краски изготовляют на смесях акрилатных и эпоксидных смол, поэтому их считают аналогами гибридных эпоксидно-полиэфирных красок. Вместе с тем по свойствам покрытий они существенно превосходят полиакрилат-уретановые краски. Отмечается лучшая атмосферостойкость. Гибридные полиакрилатные краски наиболее широко применяют для окрашивания металлической мебели и осветительного оборудования.

Глицидилсодержащие полиакрилатные составы характеризуются относительно быстрым отверждением; покрытия хорошо противостоят погодным воздействиям. Непигментированные покрытия отличаются чистотой поверхности и прозрачностью пленки, поэтому они идеально подходят для лакирования латуни и хромированных изделий. Красивый внешний вид имеют и пигментированные покрытия. Допустимая толщина покрытия лежит в широких пределах; однако в толстых слоях гибкость покрытий может быть пониженной.

Эпоксидные краски.

Порошковые краски функционального назначения. Главные области применения таких красок - электрическая изоляция и защита от коррозии. Эпоксидные краски явились хорошей альтернативой многим видам электроизоляции, ранее применявшимся в промышленности, как-то: обмотка лентой, компаундирование, окраска (пропитка) жидкими красками и др. Благодаря комплексу ценных свойств, простоте и низкой стоимости электроизоляции эпоксидные порошковые краски и компаунды приобрели доминирующее значение в электротехнической промышленности.

Эпоксидные порошковые краски широко используются в целях противокоррозионной защиты. Покрытия отличаются низкой стоимостью, простотой обслуживания и долговременной защитой в разных агрессивных средах. Для них характерны гибкость, ударопрочность, низкая проницаемость, хорошая термостойкость и адгезия. Краски могут быть нанесены тем или иным способом на холодную или предварительно нагретую поверхность. После отверждения они могут длительно эксплуатироваться при температурах до 150оC. Как электроизоляционные по стойкости к нагреванию их относят к классу В (130оC).

Краски защитно-декоративного назначения. В отличие от материалов функционального назначения этот вид красок предназначен для получения покрытий небольшой толщины. Их выбирают в соответствии с конкретными требованиями. Области применения таких составов разнообразны. В первую очередь, это сушильные барабаны, садовый инвентарь, дверная мебельная фурнитура, микроволновые печи, детали холодильников, стеллажи, игрушки.

Для нанесения и формирования покрытия порошковой окраски используется стандартное оборудование для порошковой окраски: окрасочная камера напыления, камера полимеризации, пистолет распылитель порошковой краски.

Эпоксидно-полиэфирные (гибридные) краски.

Эти порошковые краски более устойчивы, чем эпоксидные, к пожелтению, вызванному перегревом в момент отверждения покрытий. В меньшей степени проявляются меление и изменение цвета покрытий при эксплуатации в атмосферных условиях. Тем не менее, гибридные покрытия, как и эпоксидные, не рекомендуется применять в условиях воздействия солнечного света. Механические свойства (гибкость, твердость, ударопрочность) покрытий в основном такие же, как и у эпоксидных, а стойкость к воздействию химикатов несколько ниже.

Эпокисдно-полиэфирные краски имеют те же сферы применения, что и эпоксидные защитно-декоративного назначения. Ими окрашивают стеллажи, водонагреватели, офисную металлическую мебель, электроинструмент, огнетушители, огнетушители, масляные фильтры и многое другое.

Краски фотохимического отверждения.

Это новый быстро развивающийся класс порошковых материалов. Пленкообразователем в них служат ненасыщенные полиэфиры с температурой плавления 100-125оC. Формирование из них покрытий осуществляется в две стадии, сначала порошковый состав, находящийся на поверхности, с помощью ИК излучения нагревателя и сплавляется в монолитное покрытие, затем подвергается воздействию УФ лучей, которые вызывают отверждение покрытия. Отверждение осуществляется за счет реакции полимеризации, которая инициируется радикалами, образующимися при распаде фотоинициатора; последний является составной частью порошковых композиций. Процесс протекает в течение нескольких минут или секунд. Источником УФ излучения служат ртутные лампы среднего давления (поток излучения с поверхностной плотностью около 12кВт/м2).

Данная технология рекомендуется для получения покрытий на древесине, древесных материалах, пластмассах и других термочувствительных материалах.

Термопластичные порошковые краски.

Исходными материалами для получения таких красок служат полимеры с относительно большой молекулярной массой. Поэтому для формирования из них покрытий требуются высокие температуры (150-200оC). При нанесении в кипящем слое изделие предварительно нагревают, а после нанесения порошка нередко предусматривают вторичный нагрев для его дооплавления и разравнивания покрытия. Вследствие воздействия высокой температуры не исключается деструкция полимеров, поэтому при получении покрытий следует строго выполнять установленные технологические режимы.

 

Покрытия из термопластичных порошковых красок, как правило, имеют низкую или невысокую адгезию. Поэтому требуется проводить тщательную подготовку: применять дробе- или пескоструйную очистку поверхности, а в отдельных случаях - ее грунтование.

Описание покрытий получаемых при порошковой окраске

Ниже дано краткое описание покрытий, полученных из красок на основе наиболее часто применяемых термопластичных полимеров.

Полиамиды. Наиболее распространены полиамидные порошковые составы и покрытия, изготавливаемые на основе полимера, известного под фирменным названием найлон. Покрытия из найлона обладают многими ценными свойствами. Они имеют красивый внешний вид, высокую твердость, прочность, устойчивость к истиранию, стойки к воздействию химических веществ и растворителей. Существуют составы, которые не требуют грунтования, и краски, наносимые на предварительно загрунтованную поверхность. В случае ответственных покрытий (защита корзин посудомоечных машин, труб, клапанов насосов, химических аппаратов, медицинских инструментов, требующих автоклавной стерилизации), как правило, проводят грунтование. При соответствующем подборе сырья могут быть получены полиамидные покрытия, допускаемые к контакту с пищевыми продуктами. Полиамидные краски используют не только для внутренних, но и для наружных работ, например для окрашивания осветительных приборов, столбов, скамеек.

Полиолефины. Порошковые составы на полиолефинах - полиэтилене, полипропилене, так же, как и на полиамидах, имеют длительную историю применения в покрытиях. Полиэтилен образует мягкие на ощупь покрытия, полипропилен, и особенно некоторые его сополимеры, - довольно эластичные. Те и другие покрытия отличаются хорошей химстойкостью. При контакте с некоторыми растворителями и моющими средствами возможно растрескивание покрытий вследствие возникающих в них напряжений. Другой недостаток этих покрытий - низкая адгезия к металлам. Улучшение указанных свойств может быть достигнуто соответствующей подготовкой поверхности, модифицированием составов или применением вместо индивидуальных полимеров более адгезионнопрочных сополимеров.

Пластифицированный поливинилхлорид. Покрытия на основе пластифицированного поливинилхлорида, будучи мягкими, подобно каучуку, обладают хорошей устойчивостью к действию моющих средств и воды и сохраняют адгезию при эксплуатации на таких изделиях, как, например, корзины посудомоечных машин. Составы пригодны и для наружных покрытий; при надлежащей рецептуре красок возможно получение покрытий, допускаемых для контакта с пищевыми продуктами.

Полиэфиры. Покрытия на основе термопластичных полиэфиров внешне напоминают найлоновые покрытия. Но они не обладают многими свойствами, присущими найлону, в частности устойчивостью к действию растворителей, стойкостью к истиранию. Вместе с тем им свойственна хорошая адгезия к разным материалам, они не требуют грунтования поверхности. Многие полиэфирные покрытия обладают хорошей устойчивостью к внешним воздействиям, их используют, например, для защиты садовой мебели. Из-за некоторых трудностей нанесения покрытий полиэфирные составы не приобрели широкой популярности на рынке.

Поливинилиденфторид. Покрытия на основе поливинилиденфторида обладают исключительной устойчивостью к внешним воздействиям. По атмосферостойкости они превосходят все другие покрытия, получаемые из порошковых красок, обладают также хорошими электроизоляционными свойствами и устойчивостью к действию различных химических веществ, за исключением отдельных растворителей. Их используют в основном в химической промышленности для защиты насосов, клапанов, трубопроводов и другого оборудования. Из-за пониженной адгезии покрытий рекомендуется грунтование поверхности.