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- 粉末涂料的分类
粉末涂料按其成膜树脂性质,主要分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。前者是物理性熔融塑化成膜过程,后者是化学性交联反应固化过程,所以后者无论在涂膜性能还是在施工方面均优于前者。热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料的特性见表1.按功能可分为: 室内装饰型、户外耐候型、防腐蚀型、电器绝缘型、防火型、防燃型、导电型等。按涂膜固化方式可分为: 常规固化型、低温固化型、高温固化型、紫外线固化型等。按涂膜外观可分为: 高光泽型、亚光型、无光型、美术(花纹)型、皱纹型、锤纹型、金属型、金属闪光型等。
表1 热塑性和热固性粉末涂料的特性比较
项目 |
热塑性粉末涂料 |
热固性粉末涂料 |
树脂类型 |
热塑性树脂 |
热固性树脂 |
树脂分子量 |
高 |
中等 |
树脂软化点 |
高至很高 |
较低 |
固化剂 |
不需要 |
需要 |
颜料的分散性 |
稍微困难 |
比较容易 |
颜料和填料的添加量 |
较少 |
较多 |
制造粉末涂料时的粉碎性 |
较差,常温剪切法或低温冷冻粉碎法粉碎 |
较容易,常温粉碎 |
涂膜外观 |
一般 |
很好 |
涂膜的薄涂性(60~70μm) |
困难 |
容易 |
涂膜物理力学性能调节 |
不容易 |
容易 |
涂膜耐化学介质性能 |
较差 |
好 |
涂膜耐污染性 |
不好 |
好 |
对底漆的要求 |
需要 |
不需要 |
涂装方法 |
以流化床浸涂法为主 |
以静电粉末喷涂法为主 |
热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等经干混或熔融混合、粉碎、过筛分级得到的。热塑性粉末涂料所用树脂分子量较高,这些高分子量,具有良好的柔韧性的聚合物很难破碎成粉末。因此,热塑性粉末涂料的粒度大,熔融粘度高,难以形成薄膜或功能性涂膜。加热时,热塑性粉末涂料熔融、分散、凝聚在工件表面,形成光滑的、完整连续的涂层。该过程是物理变化而不是化学变化,不会形成交联网状结构。这样,一旦重新加热,涂层会再次融化。热塑性粉末涂料的品种很多,例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺( 尼龙) 、聚酯、乙烯/ 醋酸乙烯共聚物( EVA) 、醋酸丁酸纤维素( 简称醋丁纤维素) 、氯化聚醚、聚苯硫醚、聚氟乙烯等粉末涂料,其中国内外用的比较多的是聚乙烯粉末涂料,其次是聚氯乙烯、聚酰胺等粉末涂料。在我国热塑性粉末涂料的主要品种是以聚乙烯占主导地位,另外还有改性聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、氯化聚醚和聚苯硫醚等品种。
热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料和助剂等组成,经预混合、熔融挤出、粉碎、过筛分级而得到的粉末状涂料。热固性粉末涂料中的树脂分子量少,本身没有成膜性能,只有在烘烤条件下,与固化剂起化学反应交联成体型结构,才能得到涂膜。热固性粉末涂料的品种按树脂分类有环氧、聚酯/环氧、聚酯、聚氨酯、丙烯酸、聚酯/丙烯酸、丙烯酸/ 环、氧和氟树脂等。这些品种在不同国家和地区各占比例不同,在我国以聚酯/环氧为主,其次是环氧,再次是聚酯,而聚氨酯正在大量推广应用。聚酯环氧型涂料是以聚酯为主要成膜物质,加环氧树脂以及其它助剂加工而制成的粉末涂料,是一种混合型粉末涂料。环氧树脂起到了降低成本、赋予漆膜耐腐蚀性、耐水性等作用,而聚酯树脂则可改善漆膜的耐候性和柔韧性。常用热固性粉末涂料主要性能见表2.
表2 主要热固性粉末涂料的性能
性能 |
环氧/双氰胺类(A) |
环氧/酸酐(B) |
环氧/咪唑 |
环氧/聚酯 |
聚酯/TGIC(C) |
聚酯/封闭异氰酸酯(D) |
丙烯酸/封闭异氰酸酯 |
丙烯酯/多元酸(E) |
固化速度 |
优 |
良-优 |
优 |
中-良 |
中-良 |
中 |
中 |
中 |
光泽 |
良-优 |
良 |
中-良 |
优 |
中-良 |
良-优 |
良-优 |
良-优 |
硬度 |
良-优 |
优 |
优 |
良 |
良 |
良 |
良 |
良 |
耐候性 |
差 |
差 |
差 |
差-中 |
优 |
良-优 |
良-优 |
良-优 |
耐化学性 |
良-优 |
优 |
良-优 |
中-良 |
中-良 |
中-良 |
中-良 |
中-良 |
附着力 |
良-优 |
优 |
优 |
良-优 |
良-优 |
良 |
良 |
中-良 |
柔韧性 |
优 |
良 |
优 |
优 |
优 |
优 |
中 |
中 |
耐溶剂型 |
良-优 |
良-优 |
良-优 |
中-良 |
良-优 |
中-良 |
中 |
|
耐腐蚀性 |
优 |
优 |
优 |
优 |
优 |
优 |
优 |
优 |
注: 评定等级分优、良、中、差四级; ( A) 双氰胺衍生物; ( B) 酸酐或加合物; ( C) 异氰脲酸三缩水甘油酯; ( D) 羟基型丙烯酸树脂;( E) 含缩水甘油醚的丙烯酸树脂。
常见的粉末涂料及其用途为:重防腐粉末涂料,包括管道专用重防腐粉末涂料、钢缆(索)专用重防腐粉末涂料、钢筋专用重防腐粉末涂料、耐紫外线重防腐粉末涂料;低温固化粉末涂料,主要指标为110~140 ℃/15 min~20 min固化,可用于耐热性差的材料,如塑料、木材等;绝缘型粉末涂料,包括电工部件专用绝缘粉末涂料、微电机电枢专用绝缘粉末涂料、电容器专用绝缘粉末涂料、F级(155℃)绝缘粉末涂料;高光泽装饰性粉末涂料,主要为汽车、摩托车专用产品;紫外光固化(W)粉末涂料,主要用于中密度板材、塑料、木材等领域;耐辐照粉末涂料,要求耐α,γ等射线,用于核能发电站的防护;耐高温粉末涂料,要求可耐180~200℃高温。