Порошковые краски: виды и свойства

 

Основные из них:

Тяжелое машиностроение. Транспортная и сельскохозяйственная отрасль промышленности. Порошковая окраска труб, станков. Порошковая окраска в автомобилестроении.  Порошковая окраска отопительных котлов. Порошковая окраска автомобильных дисков.

Приборостроение, электротехническая промышленность.

Порошковая окраска  трансформаторов, конденсаторов, электротехнических приборов и инструментов.

Порошковая окраска товаров  народного потребления, бытовой  техники.

Порошковая окраска  холодильников. Покраска водонагревателей, кондиционеров, отопительные радиаторы, пылесосы, металлическая мебель, детали швейных машин, корпуса газовых и электроплит, стиральных машин.

Порошковая окраска  в строительстве. Покраска детских  и спортивных площадок.

Покраска арматуры, светотехнического  оборудования, металлические оконные  рамы и порошковая окраска алюминиевых профилей.

Порошковая окраска  металлических дверей и фурнитуры.

Покраска облицовочных строительных материалов.

Порошковая окраска  изделий из пластмассы и древесины  в производстве товаров для народного  потребления.

 

Список изделий, которые  могут быть окрашены порошковыми красками, достаточно широк. В некоторых областях промышленности особенно быстро растут темпы потребления порошковых красок. К примеру в нефтегазовой сфере, высок спрос на покрытия  внутренней поверхности труб для буровых нефтяных скважин и перекачивания нефти, функционирующие в условиях, где существуют такие факторы, как повышенное давление, высокие температуры и присутствие вызывающих коррозию сред, оказывающие разрушающее воздействие на защитные покрытия.

 

Автомобильная промышленность Америки потребляет более восемнадцати процентов порошковых красок, производимых в стране. Порошковые лаковые композиции для использования поверх основных наружных покрытий корпусов автомобилей являются альтернативой жидким органорастворимым лакам. Создаются линии и целые комплексы порошковой окраски для различных автомобильных деталей, где необходима надежная защита наряду с хорошим декоративным видом. Диски колес, бамперы, рамки для зеркал, масляные фильтры, блоки двигателя, корпуса электрических аккумуляторов, рессоры - это лишь некоторые из многих деталей автомобилей, окрашиваемых порошковыми красками.

 

Порошковое покрытие используется главным образом для  нанесения покрытий на металлы. Новые  технологии оборудования для порошковой окраски, позволяют окрашивать другие материалы, такие, как , керамика, стеновые камни, стекло и МДФ (Древесноволокнистая плита средней плотности), которые покрываются порошковой краской с использованием различных методов.

4.Преимущества и недостатки технологии порошковой окраски

Есть несколько преимуществ  технологии порошковой окраски по сравнению  с обычными жидкой окраской:

 

1. Экономичность - экономия происходит за счет стоимости растворителей, которые в жидких красках играют роль лишь носителей для пленкообразующих. Значительно сокращено количество технологических операций. Компактность оборудования позволяет уменьшить площади окрасочных участков. Порошковая краска продается в готовом виде, что позволяет избежать таких неприятных моментов, как контроль вязкости или колеровка.

 

2. Скорость - сокращение  времени отверденения покрытий, вследствие больших скоростей  пленкообразования из расплавов  и сушка однослойного порошкового  покрытия производится один раз,по  сравнению с многократной сушкой  обычных покрытий.

 

3. Простота использования -отсутствие разнообразных сложных операций, облегченная чистка распылительного оборудования.

 

4. Декоративность- наличие  более 5000 цветов, оттенков и фактур Данный метод позволяет использовать различные оттенки и фактуру: золотистый и серебристый металлик, оттенки бронзы, серебра и гранита. Также при использовании технологии покраски можно добиться получения поверхности с разной степенью глянца и рельефной фактурой. Поверхность приобретает свойства ,которые при применении традиционных технологий недостижимы или стоимость намного выше.

 

5. Прочность и долговечность  -благодаря новой технологии на  окрашиваемой поверхности полимеризуется  слой эластичной пластмассы с  очень высокой адгезией, создается  ударопрочное покрытием с антикорозийными  свойствами, стойкость растворам щелочей, кислот.

 

6. Экологичность - эта  технология избавляет от экологических  проблем. Огнеопасные и токсичные  жидкие растворители не применяются.

Порошковая краска для  дерева — полимеризуется при низкой температуре

 

Хотя технология порошковой окраски имеет много преимуществ, есть некоторые ограничения в производстве тонких и гладких декоративных покрытий. В данный момент имеются специальные порошковые краски для получения минимальной толщины покрытия, но прежде чем их использовать, нужно получить консультацию специалиста по технологии полимерной порошковой окраски.

 

Текстура и свойство поверхности зависит от типа порошковых красок и настройки оборудования для порошковой окраски. Очень важно  соблюдать технологию нанесения  и температурные режимы для получения порошкового покрытия.

 

Технология порошковой окраски имеет значительное преимущество в том, что не осевшая краска может быть собрана и повторно использована. Однако если используется в цикле несколько цветов порошковой краски, это накладывает определенные ограничения на рекуперацию материала. Так как имеет место смешивание цветов. Такая порошковая краска называется - «вторичка». Как правило она используется для окраски деталей, декоративное свойство которых не имеет принципиального значения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Покраска МДФ

 

Обладая очевидными преимуществами, порошковая окраска практически  вытеснила окраску жидкую в металлоиндустрии. В сфере окраски изделий из дерева процесс развивается не столь  стремительно. Дерево "живёт" и обладает различными свойствами в зависимости от возраста, места происхождения, способа обработки. Фирма "MS Powder Systems" продвинула технологию порошковой окраски настолько, что теперь она с успехом применяется и для окраски МДФ. Самое большое преимущество такого способа окраски - практически полное отсутствие вредного воздействия на окружающую среду. Технология не имеет таких недостатков, как при широко распространённой жидкой окраске, когда лаки должны наноситься в несколько слоёв с промежуточной шлифовкой, или как проблема стыков на кантах при ламинировании.

 

Порошковая краска для  дерева имеет низкую температуру  оплавления от 145 до 155 градусов, дабы не навредить изделию. Специалисты  по изготовлению порошковых красок, учитывая специфику нанесения ее покрытия на ДСП или обычную деревянную поверхность, разработали несколько видов порошковых красок для дерева. Главная их особенность в том, что у них невысокая температура отверждения. Сам же процесс покрытия деревянной поверхности порошковой краской принципиально не отличается от процесса окрашивания металлического изделия, но имеет некоторые тонкости. Прежде чем наносить краску на окрашиваемую поверхность, ее покрывают специальной электропроводящей жидкостью, для того, чтобы электростатическим методом качественно окрасить изделие.

 

Учитывая, что дерево не может проводить электрический  ток, его покрывают токопроводящей пленкой раствора, или предварительный нагрев детали, ведь технология порошковой покраски основана на электростатическом методе, а без диэлектрика покраска просто не получится. Если структура дерева по природе красивая с идеально ровной поверхностью, то ее лучше проявить, использовав матовые или глянцевые порошковые краски. А для того чтобы скрыть все дефекты структуры дерева, ее неровности, лучше применять смесовые краски либо те, которые формируют свой собственный узор, например, апельсиновая корка, муар, молотковый эффект и т.д.

 

На данный момент существует два метода нанесения порошковой краски на изделия из дерева. Оба метода предполагают предварительную обработку детали.

Основной целью предварительной  обработки деталей является улучшение  качества нанесения порошка. Поскольку  основным фактором в этом плане является электропроводность поверхности, то здесь  имеется две основные возможности:

 

А. Увеличение естественной проводимости МДФ путем предварительного разогрева.

Пористый материал МДФ  содержит в себе воду, как в свободном  состоянии, так и в связанном  в виде комплексов с молекулами целлюлозы. Нагрев перемещает влагу к поверхности, тем самым увеличивая ее проводимость. Кроме того, достигаются следующие преимущества:

 

Нагрев способствовал  частичной дегазации МДФ до нанесения  порошка, что впоследствии приводит к меньшему газовыделению при  полимеризации и уменьшает опасность  появления «пузырей»

            При столкновении с нагретой  поверхностью порошок частично  «плавится», что способствует прилипанию  порошка поверхности даже в  случае недостаточной проводимости.

Основных методов разогрева  два – инфракрасный и конвекционный. Конвекционный разогрев более глубокий и мягкий. Он лучше действует в плане объемной дегазации и перемещения влаги к поверхности, но температура поверхности при этом ниже и эффект теплового «прилипания» порошка слабее.

Инфракрасный нагрев позволяет достигать существенно больших температур поверхности существенно быстрее – однако ценой неравномерности разогрева, что приводит к короблению, меньшей дегазации и меньшей электропроводности.

Кроме того, возможен и  разогрев поверхности микроволновым  излучением. Такой способ сочетает в себе быстроту инфракрасного нагрева с объемной равномерностью конвекционного. Однако для его реализации нужно добиться равномерного СВЧ-излучения по всему объему детали, что достаточно сложно.

Следует заметить, что  техники предварительного разогрева, по утверждению специалистов, хорошо «работают» при диапазоне влажности МДФ 5-8%. Примером патента, в котором описана технология предварительного разогрева, является европейский патент EP0933140 для покрытия материалов из дерева (нагрев до 40-1000С).

Существуют также комбинированные  способы увлажнения и разогрева  поверхности, например разогрев поверхности  теплом и паром (микроволновым либо инфракрасным излучением) для повышения  проводимости (US Patent 6458250).

 

Б. Предварительное покрытие поверхности МДФ проводящим грунтом.

Использование грунта позволяет  решить сразу две технические  проблемы:

Проводящий грунт существенно  увеличивает проводимость поверхности  и, следовательно, повышает качество нанесения  порошковой краски. Можно добиться существенно более толстого слоя порошка и, соответственно, значительно более высокого качества поверхности.

 Проводящий грунт  «сглаживает» естественную ворсистость  поверхности МДФ, что также  отражается на качестве поверхности.

Существует целый ряд  запатентованных технологий использования проводящего грунта, в частности:

Водный раствор для  обработки непроводящих поверхностей (патент Wipo Patent WO/2006/129173). Этот состав состоит  из двух солей и водорастворимого спирта. Первая соль – соль аммония, вторая – хлорид натрия, неочищенная морская соль или гипосульфит натрия.

Проводящая эмульсия для подготовки поверхности для  порошковой окраски (патенты США 20060084706, 20030180551, 7015280). Эмульсия готовится на основе эмульгированнного раствора органофункциональных силанов)

Секретный патент, принадлежащий  компании AKZO NOBEL (Европейский патент EP1366124)

Способ нанесения порошковых покрытий на дерево и состав для  этого (патент CA2351036). Способ состоит  в нанесении эпоксидного поляризатора и эпоксидного растворителя на непроводящую поверхность с последующим высушиванием для создания проводящего слоя с дальнейшим нанесением порошковой краски.

Способ и состав для  обработки подложки для нанесения  порошкового покрытия (патент GB1524531). Состав для увеличения проводимости деталей для порошкового покрытия на основе пластифицированного биозащитного состава для древесины, водоотталкивающего воска, полярной жидкости и растворителей.

Электропроводящая поверхность  МДФ (патент США 7090897). Поверхность создается  внедрением проводящего материала на основе кокоалкиламина с растворителем в лигноцеллюлозный субстрат (например МДФ), с последующим предварительным разогревом перед нанесением порошка.

Приведенный перечень далеко не исчерпывает существующих технических  решений. В частности, компания Art Engineering использует отличный от других тип грунта, обладающий высокой адгезией к материалу и высокой проводимостью. Естественная ворсистость МДФ полностью «скрывается» грунтом, что обеспечивает высокое качество порошкового покрытия.

 

Следует заметить, что технологии, связанные с предварительным грунтованием поверхности обладают и рядом недостатков. В частности, теряется «одношаговость» процесса порошковой покраски, поскольку использование грунтов сопряжено с необходимостью дополнительных «шагов» технологии – собственно нанесение и высушивание. Кроме того, ряд грунтов содержит растворители на основе летучих органических соединений, что делает всю процедуру порошковой покраски значительно менее экологически чистой.

 

Несмотря на то, что порошковая краска для дерева еще не так распространена, как порошковая краска для металлических деталей, но все равно, как ни крути, она прекрасно защищает деревянное покрытие, придавая ему эстетический вид, мало того, дерево «дышит». Конечно, процесс порошковой окраски в плане окрашивания дерева и пластика развивается намного медленнее, чем по окраске металла, но обусловлено это тем, что дерево живое и при оплавлении оно не может выдерживать высокой температуры. Но создатели разрабатывают новые технологии по окраске деталей и изделий из дерева, дабы не причинить вреда дереву и сохранить все его полезные качества.