第五講-熱塑性、熱固性粉末涂料

1、劉文彥 內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱 一、一、熱塑性粉末涂料熱塑性粉末涂料 二、熱固性粉末涂料二、熱固性粉末涂料 一、一、熱塑性粉末涂料熱塑性粉末涂料 1、定義 2、幾種主要熱塑性粉末涂料 1、定義 是由熱塑性樹(shù)脂、顏料、增塑劑和穩(wěn)定劑 等成分混合或者熔融混合、粉碎、過(guò)篩分 級(jí)得到的。 2、幾種主要熱塑性粉末涂料 熱塑性粉末涂料。熱塑性粉末涂料是1950年開(kāi)始出現(xiàn)的， 它在噴涂溫度下溶融，冷卻時(shí)凝固成膜。由于加工和噴涂 方法簡(jiǎn)單，粉末涂料只需加熱熔化、流平、冷卻或萃取凝 固成膜即可，不需要復(fù)雜的固化裝置。大多使用的原料都 是市場(chǎng)上常見(jiàn)的聚合物，多數(shù)條件下都可滿(mǎn)足使用性能的 要求。但也存在某些不足，諸如熔融

2、溫度高，著色水平低， 與金屬表面粘著性差等。盡管如此，常用的熱塑性粉末涂 料仍表現(xiàn)出一些特有的性能，其中聚烯烴粉末涂料具有極 好的耐溶劑性；聚偏氟乙烯涂料具有突出的耐候性；聚酰 胺具有優(yōu)異的耐磨性；聚氯乙烯具有較好的價(jià)格/性能比； 熱塑性聚酯粉末涂料具有外觀漂亮、藝術(shù)性高等優(yōu)點(diǎn)。這 些特性使熱塑性粉末涂料在涂料市場(chǎng)中占有很大比例。 2.1 聚氯乙烯粉末涂料 聚氯乙烯粉末是工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的最便 宜的聚合物之一（原料來(lái)源豐富，價(jià)格廉 價(jià)）。它具有極好的耐溶劑性，對(duì)水和酸 的耐蝕性好，耐沖擊，抗鹽霧，可防止食 品污染和對(duì)靜電噴涂有高的絕緣強(qiáng)度。 制法：干混法（強(qiáng)力干混法）和熔融混合 法（涂膜耐候性

3、提高10%-20%）制造。 施工：流化床浸涂法和靜電噴涂法 用途：主要用于涂裝金屬網(wǎng)板、鋼制家具 家電、金屬線材、導(dǎo)線制品、化工設(shè)備等。 【耐候性】 材料如涂料、建筑用塑料、橡膠制品等，應(yīng)用于室外經(jīng)受 氣候的考驗(yàn)，如光照、冷熱、風(fēng)雨、細(xì)菌等造成的綜合破 壞，其耐受能力叫耐候性。 針對(duì)各種材料及不同使用情況制訂了各種耐候性的測(cè)定方 法，如各種老化試驗(yàn)，模擬天然的氣候條件，進(jìn)行試驗(yàn)。 如涂層耐候性試驗(yàn)又稱(chēng)大氣曝曬試驗(yàn)，考核涂料本身對(duì)大 氣的耐久性。皮革耐候性可在模擬自然氣候的耐候試驗(yàn)箱 （或老化箱，加速耐候儀）內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。 耐候性是指塑料制品因受到陽(yáng)光照射,溫度變化,風(fēng)吹雨淋 等外界條件的影響 ,

4、而出現(xiàn)的褪色,變色,龜裂,粉化和強(qiáng)度 下降等一系列老化的現(xiàn)象.其中紫外線照射是促使塑料老 化的關(guān)鍵因素。 【流化床浸涂 】 將預(yù)熱后的工件迅速浸入流化 槽中，包圍在工件周?chē)姆勰?通過(guò)吸熱效應(yīng)吸收工件的熱量， 熔融粘附在工件表面，實(shí)現(xiàn)工 件的表面涂敷。浸涂過(guò)程中， 浸涂的時(shí)間、浸涂的方式對(duì)涂 層的厚度和質(zhì)量有較大影響。 浸涂時(shí)間根據(jù)工件所要求的涂 膜厚度而定，涂膜較厚的工件， 浸涂時(shí)間應(yīng)控制較長(zhǎng)。 【靜電噴涂】 利用電暈放電原理使霧化涂料 在高壓直流電場(chǎng)作用下荷負(fù)電， 并吸附于荷正電基底表面放電 的涂裝方法。 粉末涂料開(kāi)始用于防護(hù)和電氣 緣方面，隨著科技的發(fā)展，目 前已廣泛使用于汽車(chē)工業(yè)、電

5、氣絕緣、耐腐蝕化學(xué)泵、閥門(mén)、 汽缸、管道、屋外鋼制構(gòu)件、 鋼制家具、鑄件等表面的涂裝。 2.2 聚乙烯粉末涂料 聚乙烯粉末涂層具有優(yōu)良的防腐蝕性能， 耐化學(xué)藥品性及優(yōu)異的電絕緣性和耐紫外 線輻射性。缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度不高，對(duì)基體 的附著力較差?？捎糜诨こ夭?、葉輪、 泵、管道內(nèi)壁、儀表外殼、金屬板材、冰 箱內(nèi)網(wǎng)板、汽車(chē)零部件等。 2.3 尼龍粉末涂料 尼龍(Nylon)又稱(chēng)聚酰胺，由于分子鏈上氯基的N原子與相 鄰鏈段上的氫原子易形成氫鍵，所以聚酰胺樹(shù)脂的熔點(diǎn)一 般都較高。尼龍具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、抗沖擊性能、硬度、 耐磨性和摩擦系數(shù)小、低吸塵等優(yōu)點(diǎn)，可用于特殊要求的 部件。如用于水泵葉輪、紡織機(jī)械零

6、部件、柴油機(jī)的起動(dòng) 活塞零部件、機(jī)帆船推進(jìn)器葉輪、汽車(chē)車(chē)輪、摩托車(chē)支架、 農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑和運(yùn)動(dòng)器材等。另外，由于尼龍的抗鹽水 和對(duì)霉菌、細(xì)菌的惰性，很適于制造浸于海水或接觸海水 的涂層，同時(shí)尼龍粉末涂料無(wú)毒、無(wú)味，不被霉菌侵蝕， 不會(huì)促使細(xì)菌生長(zhǎng)，很適于噴涂食品工業(yè)的零部件，飲用 水管和食品包裝等。 2.4 氟樹(shù)脂粉末涂料 含氟聚合物能夠制備粉末涂料的種類(lèi)很多，如聚四氟乙烯 (PTFE)、聚三氟氯乙烯(PTFCE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。 聚四氟乙烯熔點(diǎn)高達(dá)327，可以在-250250范圍內(nèi) 長(zhǎng)期使用，此外還具有優(yōu)異的耐腐蝕性，甚至在王水中也 不腐蝕，優(yōu)良的介電性能，極低的摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑

7、性， 所以素有“塑料王”之稱(chēng)。大量應(yīng)用于石油、化工防腐涂 層、密封、軸承潤(rùn)滑材料、電子電器材料、船舶下水導(dǎo)軌 及不粘鍋涂層等。聚三氟氯乙烯價(jià)格比PTFE便宜，加工 溫度可以降低，涂層可在130以下長(zhǎng)期使用，耐堿及耐 氟化氫腐蝕的能力優(yōu)于耐酸搪瓷，耐鹽酸、稀硫酸、氯化 氫及氯氣腐蝕的能力優(yōu)于不銹鋼設(shè)備。已大量應(yīng)用于化工 廠、農(nóng)藥廠、制藥廠、洗滌劑廠等的防腐設(shè)備。聚偏氟乙 烯粉末涂料的最大優(yōu)點(diǎn)是耐候性?xún)?yōu)異，在室外曝曬有高的 耐降解性，并且不吸灰塵，很容易保持原有光澤。 2.5 氯化聚醚粉末涂料 氯化聚醚具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，涂膜對(duì) 多種酸、堿和溶劑有良好的抗蝕、抗溶解 性能，化學(xué)穩(wěn)定性?xún)H次于聚四氟

8、乙烯，機(jī) 械和摩擦性能也很好。氯化聚醚粉末涂料 主要應(yīng)用于化工設(shè)備、管道襯里，儀表設(shè) 備外殼等。其缺點(diǎn)是與金屬粘著力較差。 經(jīng)加入添加劑可改善與金屬的粘著力。 2.6 乳膠粉末涂料 乳膠粉是將乳液通過(guò)噴霧干燥而制取的， 目前大部分是醋酸乙烯類(lèi)共聚物。用乳膠 粉來(lái)生產(chǎn)的涂料叫乳膠粉末涂料?，F(xiàn)場(chǎng)加 清水?dāng)嚢枋┕?，是目前墻面涂料中最環(huán)保 的涂料。 二、 熱固型粉末涂料 1:定義：熱固型粉末涂料是指以熱固性樹(shù)脂作為 成膜物質(zhì)，加入起交聯(lián)反應(yīng)的固化劑(顏料、填料、 助劑)經(jīng)加熱后能形成不溶不熔的質(zhì)地堅(jiān)硬涂層。 溫度再高該涂層也不會(huì)像熱塑性涂層那樣軟化， 而只能發(fā)生分解。由于熱固性粉末涂料所采用的 樹(shù)脂為

9、聚合度較低的預(yù)聚物，分子量較低，所以 涂層的流平性較好，具有較好的裝飾性，而且低 分子量的預(yù)聚物經(jīng)固化后，能形成網(wǎng)狀交聯(lián)的大 分子，因而涂層具有較好防腐性和機(jī)械性能。故 熱固性粉末涂料發(fā)展尤為迅速。 幾種典型的熱固性粉末涂料 .1環(huán)氧粉末涂料。由于具有優(yōu)異的與金 屬粘合力、防腐蝕性、硬度、柔韌性和沖 擊強(qiáng)度，所以是熱固性粉末涂料中首先應(yīng) 用的品種。環(huán)氧粉末涂料的配制是由環(huán)氧 樹(shù)脂(Epoxy Resin)、固化劑(curing agent)、 顏料(pigment)、填料(filler)和其它助劑 (assistant)所組成。這幾種組分對(duì)所形成的 粉末涂層性能的貢獻(xiàn)是互相制約和影響的， 一個(gè)

10、適宜的配方，實(shí)際上是各種組分協(xié)調(diào) 的結(jié)果。 分類(lèi)：1、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，由雙酚A和環(huán) 氧氯丙烷縮合而成。粉末涂料中應(yīng)用最多。 2、線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂，由線型苯酚酚醛樹(shù) 脂或甲醛樹(shù)脂和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而成。 3、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂，該樹(shù)脂包括乙醛縮乙 二醇型、酯鍵型、該性型的氫化雙酚A縮水 甘油醚衍生物，耐候性好，熔融黏度低， 只作改性劑使用，不能作為環(huán)氧粉末涂料 的主要成分。 環(huán)氧粉末涂料的特點(diǎn)： 1、熔融黏度低，涂膜流平性好 2、附著力好，不需要底漆 3、配色性好，固化劑品種的選擇范圍寬 4、有雙酚骨架，且有柔韌性好醚鏈，故而涂膜的 機(jī)械性能好。 5、耐化學(xué)品性能好。 6、施工適應(yīng)性好，可用靜電噴涂

11、、流化床浸涂和 火焰噴涂。 7、應(yīng)用范圍廣，低檔裝飾性施工，防腐蝕和電絕 緣施工。 【火焰噴涂】 利用火焰為熱源，將金屬與非金屬材料加 熱到熔融狀態(tài)，在高速氣流的推動(dòng)下形成 霧流，噴射到基體上，噴射的微小熔融顆 粒撞擊在基體上時(shí)，產(chǎn)生塑性變形，成為 片狀疊加沉積涂層，這一過(guò)程稱(chēng)為火焰噴 涂。 2.2 聚酯粉末涂料 聚酯粉末涂料與其它類(lèi)型粉末涂料相比， 具有獨(dú)特性質(zhì)。表現(xiàn)在耐候性、耐紫外旋 光性能比環(huán)氧樹(shù)脂好。另外由于聚酯樹(shù)脂 帶有極性基團(tuán)，所以上粉率比環(huán)氧樹(shù)脂高， 烘烤過(guò)程中不易泛黃，光澤度高，流平性 好，漆膜豐滿(mǎn)，顏色淺等特性，因而具有 很好的裝飾性。一般多用于電冰箱、洗衣 機(jī)、吸塵器、儀表外殼、自行車(chē)、家具等 領(lǐng)域。 2.3 丙烯酸酯粉涂料 丙烯酸樹(shù)脂粉末涂料有熱塑性和熱固性?xún)?種。熱固性丙烯酸樹(shù)脂粉末涂料最大的優(yōu) 點(diǎn)是具有優(yōu)良的耐候性、保色性、耐污染 性、金屬附著力強(qiáng)、涂膜外觀優(yōu)異，適用 作戶(hù)外裝飾性粉末涂料（比環(huán)氧、聚酯