粉末涂料概述，之热固性粉末涂料

环境保护意识的提高及其国家环保政策的严苛落实，造成传统式的污染较比较严重的溶剂型涂料的运用遭到非常大的挑戰。很多大中型漆料经销商都陆续扩大新式节能型漆料/建筑涂料的产品研发和发展。比如，水性漆、高固态成分，无溶剂涂料及其静电粉末都应时而生，市场占有率也在逐渐扩张。为了更好地能够更好地接纳各种各样新式新型涂料商品的开发设计和运用。“喷涂资询基本”这一服务平台将经常性地公布和共享一些相关环境保护类的喷涂技术性文章内容和材料，以飨读者。

下列文章翻译自《涂装技术手册》第89章“热固性粉末涂料”

ThermosetPowderCoating

热固性粉末涂料

LawrenceR.Waelde

TroyCorporation

Introduction

详细介绍

近些年，生态环境保护和污染治理观念持续提高。政府部门的政策法规和对自然环境的真真正正关心促进科学家改动全部种类的建筑涂料以降低对自然环境的危害。自然环境“友善”的定义巨大地更改了建筑涂料的配置方法。

静电粉末能够说成最环境保护的建筑涂料。他们没有做为有危害空气污染源(HAPs)释放出来的有机溶剂。静电粉末在烤制全过程中释放出来十分小量的挥发物有机物(VOCs)。她们几乎不造成废弃物。并且，他们带有非常少的风险化合物。(留意:伴随着静电粉末被更安全性的原材料所替代，极少数进到静电粉末的风险化合物已经降低。)

静电粉末的界定

末建筑涂料能够被叙述为“磨碎的干漆料”，还可以被称作粉末状塑胶。静电粉末具备二种原材料的一同特点。用以生产制造静电粉末的汇聚环氧树脂在实质上与用以建筑涂料和塑胶的汇聚环氧树脂类似。这三种原材料全是由环氧树脂、色浆、填充料和各种各样添加物原材料组成。能够是热固性的或热固性塑料的。

这三种化学物质的关键差别是做为粘接剂的高聚物的相对分子质量范畴。塑胶用的是相对分子质量**的环氧树脂，建筑涂料用的是相对分子质量第二高的，静电粉末用的是相对分子质量最少的。建筑涂料自然也带有各种各样有机溶剂融解或稀释液建筑涂料，有利于运用。

**代静电粉末

静电粉末是相对性较新的建筑涂料。**次应用“干漆”是在二十世纪40年代。那时候，粉末状热固性配置原材料根据火苗喷漆粘附于金属材料板材上。塑胶在火苗中被溶化并在板材流动性成型，制冷后产生一层维护镀层。它是一种很槽糕的设定维护天然屏障的方式，因为它十分消耗。原材料在火苗中溶解而遗失了。除此之外，基本上控制不了涂层的匀称性或薄厚是创建在底材上。涂层薄厚超出100密耳(~2500μm)是很普遍的。

1950年，Schori镀覆加工工艺有限责任公司得到 了“热浸”镀层加工工艺的美国专利权。根据这一加工工艺，加温的金属材料零件被渗入或滚入热固性粉末状中。溶解所导致的损害被降至了最少，但涂膜薄厚或是很高。与此同时，这类加工工艺也难以保持干净的工厂标准，由于解决零件在全部镀覆全过程中造成了高烟尘情况。

在运用热固性粉末状层面的下面一项自主创新产生在1953年。来源于Knapsack-GriesheimAG企业(之后被Hoechst公司回收)的ErwinGemmer申请办理了一项“循环流化床”镀层加工工艺的专利权。在这个全过程中，气旋往上健身运动，驱使其根据多孔结构的循环流化床造成蔓延，进而使粉末状化学物质在器皿中“飘浮”。飘浮的粉末状具备液体的特点，颗粒物在气旋中“流动性”，很像烧开的水分在炒菜锅中气泡。1955年，法国为该加工工艺申请办理了专利权，1958年，英国为该加工工艺申请办理了专利权。

在循环流化床运用中，将金属材料基钢板加温到粉末状的溶点之上，并渗入气流输送原材料中。触碰金属材料的粉末状会熔融并粘附在零件上。随后构件被传至下一个生产制造环节的皮带输送机。这一全过程比预浸或翻转要整洁得多，但涂膜薄厚依然很高。

热固性塑料的开始

到迄今为止，全部静电粉末实质上全是热固性的。热固性粉末涂料的开发设计刚发展。**次实验是用目前的环氧树脂或稍加改性材料的高聚物开展的。他们具备较低的玻璃化转换溫度(Tg)，而且在置放一切時间后都非常容易煅烧(结团)。

在二十世纪六十年代初期，二项发展趋势基本上与此同时产生。**个创造发明是存储平稳的热固性粉末涂料的发觉。他们是根据双酚A的二出现缩水甘油醚的环氧树脂胶。第二项创造发明是静电喷涂机，它可以在可控标准下运用静电粉末。

静电粉末的静电感应运用是根据在气旋中水下混凝土一股建筑涂料颗粒物商品流通过髙压联级产生器来完成的。该静电粉末得到 静电感应正电荷并根据所造成的静电场流至接地装置的金属材料底材。随后，板材被传送到一个烧烤箱，在那里镀层被溶化并流动性光滑，随后干固。

发展的逐渐

静电喷涂机可能是迅速生长发育热固性粉末涂料中最重要的创造发明。拥有该机器设备，基本上全部的静电粉末商品都能够运用，由于过多喷漆的原材料能够回收再利用。涂膜量能够降低到低于5密耳(~125微米)。实际上，现在可以做到与液态镀层相近的膜厚(<1.0mil或~25微米)。

据报道，1962年全球热固性粉末涂料的生产量约为16,000磅(约7.3吨)。全部这种建筑涂料全是环氧树脂胶。到1966年，生产量早已提高到十万磅(约45.4吨)。

1969年期内，研发出了**批用以热固性塑料静电感应静电粉末的聚氨酯树脂。他们必须很长期才可以干固，并且有结团的难题。殊不知，静电粉末的生产量在不断提升。

到1972年，全球热固性粉末涂料的生产量早已提高到1160万磅(约5300吨)。同一年，生产制造了**批端羧基聚氨酯树脂。他们是**批清除了因为反映物质在涂层上产生汽泡和针眼而造成的释气难题的聚氨酯树脂种类。

聚氨酯树脂具备较高的反映活力，因而干固更快，于1974年初次进到销售市场。在下面的两年里，逐渐兴起，到1983年，**个没有偏苯三酸酐(TMA)的聚脂被生产制造出去。这是以静电粉末秘方中除去有危害化合物的最开始试着。

全世界发觉静电粉末

粉末状生产制造再次以令人震惊的速率提高。全球生产量从1980年的1.628亿磅(7.4万公吨)提高到1990年的6.3三亿磅(约29万公吨)。

大概在那个时候，大家发觉TGIC(三出现缩水甘油酯异氰尿酸酯)能够造成试验室小白鼠性染色体的基因突变。TGIC已被作为与一些端羧基聚脂的偶联剂，以生产制造极为经久耐用的外界建筑涂料。

科学家们马上逐渐找寻非诱变的代替品。而且，在1990年，**个非TGIC聚氨酯树脂偶联剂被引进。**个是β-甲基烷基丙烯酸树脂。1991年，四叔丁基羟基甘油三酯(tetramethoxymethylglycoluril)略逊一筹。

即便存有对诱变原材料的忧虑，粉末状生产制造仍在再次持续增长。1996年，全世界热固性粉末涂料生产量超出11.三亿磅(50多万吨)。预估2002年全世界提高超出18亿磅(827,000公吨)，2003年提高超出19亿磅(880,000公吨)(见图89.1)。

FIGURE89.1

Worldwidegrowthofpowdercoatingproductionfortheyears1962through2003.

从1962年到2003年，静电粉末生产制造在全球范畴内持续提高。

ProcessingandEquipment

生产加工及机器设备

静电粉末的生产过程比其他类型的建筑涂料要繁杂一些。机器设备要求大量。生产制造時间也略微长一些。这节将依照静电粉末生产制造全过程中应用的次序叙述每一个必需的机器设备。

预化合物Premixture

静电粉末生产制造的**步是预混环节。它是制作过程中最重要的环节。各种各样规格的环氧树脂片、色浆粉等，在进到下一个环节-挤压成型前，务必转换成同样粒度分布的匀称化合物。

由于挤塑机是一个简易的溶体切换阀，而不是一个十分合理的分散化器，预混环节务必充分考虑最后商品中全部成份的**分散化概率。因而，预混和是在具备充足工作能力的机器设备中开展的，可以将大的环氧树脂片溶解，将一切液态成分完全混和，并分散化少