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粉末涂料的生产原理与质量影响因素及检测技术

粉末涂料作为一种新型环保型涂料,以其优良的特性,成为当今世界最具有发展前途的涂料。本文从粉末涂料的生产原理、质量影响因素及检测技术等方面对粉末涂料进行了分析。

粉末涂料是一种由合成树脂、填料、颜料、固化剂和助剂等组成的粉末状涂料。粉末涂料作为一种新型环保型涂料,具有环境污染小,资源和能源消耗低,生产成本低,生产效率高等优点。随着粉末涂料生产量日益增加,其应用领域也逐渐扩大。粉末涂料正逐步取代其他溶剂型涂料,成为现代社会最具有发展前途的涂料。

一 粉末涂料的生产原理

粉末涂料的生产原理:将合成树脂、填料、颜料、固化剂和助剂等固体物料按一定比例和配方加入混合机,进行预混合。预混合过程应在无水或其他溶剂的条件下操作。通过混合机的物料经过挤出机高温熔融,完全混合后进入冷却压片机冷却并压成薄片。薄片经粉碎机后进入旋风分离机,分离出来的粗粉末在过筛后便得到成品粉末涂料,细粉末回收。粉末涂料生产过程不涉及任何化学反应,是纯物理过程 。

二 粉末涂料质量的影响因素

1、原材料的质量

原材料的质量对粉末涂料的质量和性能起决定性作用。因此,每一种原料都应选择恰当。合成树脂的结构和性能是决定粉末涂料质量最主要的因素。应用到粉末涂料原料中的合成树脂必须具备以下几个条件:合成树脂应含有活性官能团;熔融温度与分解温度间的温差要大,合成树脂的熔融粘度低,熔融范围窄,且温度达到熔点以上时,熔融粘度应迅速降低;合成树脂应具有较好的物理、化学稳定性,具有较高的熔点和玻璃化温度;合成树脂应无毒,颜色浅。

颜料和填料作为粉末涂料的重要组成部分,化学性质必须稳定,在粉末涂料在生产与储存过程中不能与其他成分发生化学反应,还应对热和光的稳定性好。此外,要求颜料和填料能均匀地分散在合成树脂中。填料在粉末涂料中的主要作用是增加组分中的容量,降低生产成本。如果填料使用得当,在满足粉末涂料涂膜基本性能的基础上,还能起到改性的作用,如涂膜的平整度、光泽度等。

固化剂对粉末涂料的涂膜性能有重要影响,它是合成树脂改性的一个重要措施。固化剂需满足的条件有:常温下为固体;生产与贮存过程中不与合成树脂和其他组分发生化学反应;刺激性气味和毒性小;无色等 。

为了改进粉末涂料的流平性、光泽度或者产生具有花纹的表面,则往往需要添加助剂。应特别注意助剂加入量。比如粘稠状助剂或者固体助剂在用量超过2%时。粉末涂料贮存时的稳定性会变差,极易结团。

选择合适的原料,保证原料的质量,切勿以此充好或选择原料不当。

2、配方的拟定

在粉末涂料的配方拟定和选择过程中应特别考虑各组分的内在关系。各组分之间的优良混融性是保证粉末涂料质量的基础。忽略这一点,就很难获得理想的涂膜效果。粉末涂料组分中的合成树脂决定着涂料的基本性能。因此,配方的选择与拟定首先要考虑的问题是选择合适的合成树脂。其次,在此基础上选择其他组分和各组分用量及配比。粉末涂料的配方应具有稳定性和延续性。配方是决定粉末涂料质量和市场竞争力的重要因素。优良的配方是粉末涂料企业的生命线,应做好配方的保密工作。

3、生产设备的选择

粉末涂料的生产是物理过程。生产设备对配方的稳定性、粉末涂料的质量有重要影响。粉末涂料生产设备的选择,在很大程度上取决于所要生产的产品类型、品质要求和生产批量。预混合是粉末涂料生产的第一道工序,它是将所有组分混合分散,为熔融混合创造一个良好的均匀体系。因此,要求预混合器具有较好的均化分散能力,高度剪应力,搅拌区无死角和密闭性好等特点。熔融混合挤出是粉末涂料生产的关键工序,它是将混合后的物料在挤出过程中受热熔融,并在高剪切力的作用下,使物料熔融成适宜的粘度以保证在挤压时生产较高的剪切力,有利于物料的高度分散,使各组分形成一个均匀的体系。在使用高效挤出机的前提下,控制适宜的挤出温度也是十分必要的。挤出机应满足以下要求:能使添加剂均匀地分散在整个物料中;能精确的调节和控制温度;物料在机筒内无死角;容易拆装清洗。粉碎过程是将经过破碎的物料粒子粉碎成适宜于高压喷涂所需的粒径。粉末涂料粒子的大小,直接影响涂料的涂膜性能。粉碎机应满足以下要求:及时排出因粒子运动而产生的粉碎热;不仅具有粉碎能力,还应具有准确的粒度分级能力,能精确的调整粉碎成品的粒度。

三 粉末涂料质量的检测技术

目前,粉末涂料已在国内外广泛应用。其用途主要是作为装饰性涂层和金属的防护,其次也用于电气绝缘和防腐蚀,也有少量用于其他功能性目的。根据粉末涂料的用途不同,有不同的检测性能项目和要求。但是,对粉末涂料的检测一般分为两类:一类是检测粉末涂料在涂膜成形之前的性能,这主要反映与生产工艺、包装、储存等方面有关的性能。另一类是检测粉末涂料在成膜之后的性能,这主要反映与使用要求有关的物理机械性能、耐腐蚀性能等。为了使检测结构具有可比性,以利于交流和贸易,许多国家都制定统一的检测方法和检测标准。如美国的ANSI/ASTM标准,国际电工委员会的IEC455-2标准,我国粉末涂料执行GB6554—86标准。粉末涂料的检测是其质量的有效保证。掌握粉末涂料的检测技术,对于从事粉末涂料的研究、生产和应用部门来说是极为重要的。只有了解粉末涂料的检测技术,才能更好的选择、调整原材料和配方,合理的控制和调整生产工艺,更好地稳定和提高粉末涂料质量。

四 结束语

粉末涂料作为一种新型环保型涂料,具有美好的发展前景。粉末涂料生产工艺简单,易于自动化生产,很大程度上节约了资源和能源,保障了操作人员的健康,提高了劳动生产率。粉末涂料的发展无疑对社会做出了卓越的贡献。


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