Полиэфирные покрытия

Существующие способы наложения

Способы наложения по типу получения частицами заряда называются электростатическим и трибостатическим.

Трибостатический пистолет

Электростатическим методом заряд сообщается коронирующим электродом под высоким, 20–100 тыс. В, напряжением. Электростатические установки более мощные, производительные. При снижении напряжения электрода увеличивается скорость воздушной струи.

Трибостатический эффект достигается трением частиц друг об друга и материал корпуса пистолета. Корпус пистолета для повышения трения изготавливают из фторопласта.

Трибостатические установки дешевле, производительность работы агрегатов меньше, чем у электростатических. Процент оседания частиц на детали ниже. Не все краски по металлу рассчитаны на зарядку трением, нужно выбирать специальные или использовать адаптирующие добавки. Детали пистолета изнашиваются и требуют замены. Трибостатическим способом удобнее обрабатывать детали сложной формы, пазы, углубления. Электростатический метод в таких условиях не эффективен, оставляет непрокрасы.

По составу смол смеси разделяют на три категории:

• эпоксидные краски;
• эпоксидно-полиэфирные составы;
• полиэфирные краски.

Эпоксидные порошковые покрытия

Эпоксидные краски по металлу прочные, стойкие к химическим веществам, маслу топливу. Грунтовка под них не требуется, сами могут быть грунтовочным слоем перед нанесением жидких порошковых окрасок. Толщина наносимого слоя до 500 мкм.

Эпоксидная краска не проводит электричество, за изоляционные свойства востребована в электротехнической, радиотехнической промышленности при окраске металла, требующей повышенных антикоррозионных свойств. Чёрные металлы, оцинкованная сталь фосфатируется, алюминий и алюминиевые сплавы хроматируются. Формируется ударопрочное покрытие с хорошей адгезией.

Эпоксидно-полиэфирные порошковые краски

Эпоксидно-полиэфирные покрытия более декоративны. На их основе можно получать сложные фактуры под тисненую кожу, эффекты состаренной поверхности, широкую палитру оттенков металлика с разной степенью блеска. Недостатком эпоксидно-полиэфирного покрытия является сниженная стойкость покраски к атмосферным явлениям и слабое противостояние процессам коррозии металла.

Полиэфирные порошковые краски

Полиэфирные порошковые краски – атмосферостойкие, механически прочные, стойкие к истиранию покрытия. Высокая адгезия полиэфирных составов позволяет наносить покрытие на все виды металлов, включая лёгкие сплавы. Хорошо изолируют электричество. Вступая в реакцию со щёлочью, слой покраски разрушается.

Описание покрытий получаемых при порошковой окраске

Ниже дано краткое описание покрытий, полученных из красок на основе наиболее часто применяемых термопластичных полимеров.

Полиамиды. Наиболее распространены полиамидные порошковые составы и покрытия, изготавливаемые на основе полимера, известного под фирменным названием найлон. Покрытия из найлона обладают многими ценными свойствами. Они имеют красивый внешний вид, высокую твердость, прочность, устойчивость к истиранию, стойки к воздействию химических веществ и растворителей. Существуют составы, которые не требуют грунтования, и краски, наносимые на предварительно загрунтованную поверхность. В случае ответственных покрытий (защита корзин посудомоечных машин, труб, клапанов насосов, химических аппаратов, медицинских инструментов, требующих автоклавной стерилизации), как правило, проводят грунтование. При соответствующем подборе сырья могут быть получены полиамидные покрытия, допускаемые к контакту с пищевыми продуктами. Полиамидные краски используют не только для внутренних, но и для наружных работ, например для окрашивания осветительных приборов, столбов, скамеек.

Полиолефины. Порошковые составы на полиолефинах — полиэтилене, полипропилене, так же, как и на полиамидах, имеют длительную историю применения в покрытиях. Полиэтилен образует мягкие на ощупь покрытия, полипропилен, и особенно некоторые его сополимеры, — довольно эластичные. Те и другие покрытия отличаются хорошей химстойкостью. При контакте с некоторыми растворителями и моющими средствами возможно растрескивание покрытий вследствие возникающих в них напряжений. Другой недостаток этих покрытий — низкая адгезия к металлам. Улучшение указанных свойств может быть достигнуто соответствующей подготовкой поверхности, модифицированием составов или применением вместо индивидуальных полимеров более адгезионнопрочных сополимеров.

Пластифицированный поливинилхлорид. Покрытия на основе пластифицированного поливинилхлорида, будучи мягкими, подобно каучуку, обладают хорошей устойчивостью к действию моющих средств и воды и сохраняют адгезию при эксплуатации на таких изделиях, как, например, корзины посудомоечных машин. Составы пригодны и для наружных покрытий; при надлежащей рецептуре красок возможно получение покрытий, допускаемых для контакта с пищевыми продуктами.

Полиэфиры. Покрытия на основе термопластичных полиэфиров внешне напоминают найлоновые покрытия. Но они не обладают многими свойствами, присущими найлону, в частности устойчивостью к действию растворителей, стойкостью к истиранию. Вместе с тем им свойственна хорошая адгезия к разным материалам, они не требуют грунтования поверхности. Многие полиэфирные покрытия обладают хорошей устойчивостью к внешним воздействиям, их используют, например, для защиты садовой мебели. Из-за некоторых трудностей нанесения покрытий полиэфирные составы не приобрели широкой популярности на рынке.

Поливинилиденфторид. Покрытия на основе поливинилиденфторида обладают исключительной устойчивостью к внешним воздействиям. По атмосферостойкости они превосходят все другие покрытия, получаемые из порошковых красок, обладают также хорошими электроизоляционными свойствами и устойчивостью к действию различных химических веществ, за исключением отдельных растворителей. Их используют в основном в химической промышленности для защиты насосов, клапанов, трубопроводов и другого оборудования. Из-за пониженной адгезии покрытий рекомендуется грунтование поверхности.

Особенности

Лакокрасочные материалы позволят уберечь предметы мебели от истирания, царапин и различных повреждений. Посредством подобного покрытия вы сможете сохранить природную красоту древесины, улучшить ее внешний вид подкорректировать цвет. С помощью специальных красочных материалов можно подчеркнуть натуральность мебели, дать вторую жизнь старому серванту, стульям, столу и другой мебели. Защитный слой краски способен уберечь мебель от дождя и солнца.

Современный рынок строительных материалов позволяет приобрести краску с различной степенью блеска. Краска способна защитить древесину от повреждений, однако это не гарантирует то, что на мебели никогда не будет царапин и сколов. При появлении повреждений исправить ситуацию можно посредством шпаклевки, которая сможет скрыть дефект. Поверхность, которая была обработана шпаклевкой, отлично поддается окрашиванию и нанесению лака.

4. Области применения порошковых красок

Перечень изделий, которые могут быть окрашены порошковыми красками, достаточно широк. Существуют отрасли промышленности, где особенно быстро растут темпы потребления порошковых красок. Примером могут служить покрытия внутренней поверхности труб для буровых нефтяных скважин и перекачивания нефти, функционирующие в условиях, где такие факторы, как повышенное давление, высокие температуры и присутствие вызывающих коррозию сред, способны оказывать разрушающее воздействие практически на все, за редким исключением, покрытия.

В США автомобильная промышленность потребляет около 15 % всех производимых в стране порошковых красок, и применение их все расширяется благодаря высокому качеству получаемых покрытий, по экономическим причинам, а также по соображениям экологии. Порошковые краски используются некоторыми производителями автомобилей для создания промежуточных грунтовочных слоев при получении наружных покрытий, а также для окончательной отделки внутренних деталей. Возрастает применение порошковых материалов для отделки 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. Порошковые лаковые композиции для использования поверх основных наружных покрытий корпусов автомобилей являются альтернативой жидким органорастворимым лакам.

Производство товаров народного потребления представляет собой не единственную область рынка, использующую термоотверждаемые порошковые краски; на нее приходится около 17 % всего их потребления. Поскольку развивается тенденция замены силикатных эмалей порошковыми красками, использование порошков на рынке товаров народного потребления будет продолжать расти. В число областей применения порошковых материалов входит также окрашивание корпусов и кожухов различных изделий, морозильных камер, сушильных барабанов, корпусов стиральных машин и т. д.

Производство садового оборудования и инвентаря также является крупным потребителем порошковых красок (около 7 % от общего их потребления). Промышленные производства потребляют около 56 % всех порошковых материалов. Под промышленными производствами подразумеваются все другие, за исключением вышеупомянутых автомобильной промышленности, производства товаров народного потребления, архитектурных сооружений и садового оборудования и инвентаря.

Большими потенциальными областями потребительского рынка могут быть производства изделий из алюминиевого проката, представляющие в настоящее время 4% всего североамериканского рынка, потребляющего порошковые краски. Последние достижения в развитии полиэфир-тригли-цидилизоциануратных (ТГИЦ) систем и материалов на основе фторсодержащих полимеров позволили порошковым краскам конкурировать с жидкими системами при окрашивании архитектурных сооружений по прочности, атмосфероустойчивости и стойкости к обесцвечиванию. Некоторые из таких покрытий в различных строительных областях успешно эксплуатируются более 15 лет.

Порошковые краски на потребительском рынке — самый быстро растущий сегмент в структуре всех лакокрасочных материалов. Из примерно 5000 видов порошковых красок на североамериканском рынке используется около 1000 (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Полезные советы по выбору

Внешний вид окрашивания во многом зависит от того, насколько хорошо была подготовлена поверхность. Чтобы правильно выбрать состав для окрашивания мебели, стоит учесть несколько факторов.

Если нужно перекрасить кухонную мебель, лучше использовать состав, устойчивый к истиранию и влаге.

• Сразу определитесь с тем, в каких условиях будет эксплуатироваться деревянная мебель. К примеру, некоторые места отличаются повышенной влажностью, поэтому необходимо выбрать краску, которая характеризуется наличием водоотталкивающих свойств.
• Выбирая краску, рекомендуется учитывать тип древесины.
• Перед покупкой краски узнайте, насколько она совместима с предыдущим покрытием.
• При выборе краски для мебели нужно учесть, из какого материала изготовлено окрашиваемое изделие.

Строительный рынок предлагает огромное количество лаков, с помощью которых можно усовершенствовать внешний вид мебели. Лакокрасочное покрытие позволяет обеспечить надежную и качественную защиту от влаги, грязи и паразитов, которые способны испортить древесину. Для покраски мебели сегодня используются различные лаки и краски, которые бывают алкидными, полиуретановыми, эпоксидными, спиртовыми. Практически все из существующих видов подходят для обработки мебели.

Многое зависит и от мастера, который будет осуществлять окрашивание. Изначально необходимо тщательно очистить поверхность от грязи и пыли, обработать шпаклевкой (чтобы избавиться от неровностей), заделать имеющиеся царапины и сколы. Если вы решите заниматься окрашиванием самостоятельно, обязательно изучите инструкцию, чтобы не потратить время и деньги впустую. Выбор можно остановить на водоэмульсионной краске, которая характеризуется безопасностью. В ее составе находятся исключительно натуральные компоненты, которые подходят для полированной мебели, ЛДСП, кожи и других материалов.

Если рассматривать обработку или реставрацию деревянных изделий, то можно использовать акриловую, латексную либо силиконовую красящую основу. Акриловая характеризуется доступной ценой и устойчивостью к влиянию внешних факторов. Латексная характеризуется высокой прочностью, однако срок службы данного вида сравнительно небольшой. Силиконовое покрытие лучше использовать для мебельных фасадов и кожаной мебели, которые находятся в условиях повышенной влажности. Если окрасить нужно кованые элементы, для этого нужно использовать специальную краску, которая защитит изделие от коррозии.

Как обновить мебель своими руками, смотрите в следующем видео.

Из чего производятся порошковые краски

Качественные сырьевые материалы играют ключевую роль в изготовлении порошковых красок на полимерных основах и являются необходимым условием для избежания проблемных факторов производства, способствующих снижению качественных параметров конечной продукции. В следствие этого выбор химических составляющих должен производится самым внимательным образом. Мировые лидеры лакокрасочной промышленности имеют в своём распоряжении научные лабораторные отделы, которые осуществляют тщательный контроль за всем сырьём, поступающим на производство.

Приведём некоторые, основные химические соединения, используемые при производстве красок на порошковой основе на лакокрасочных предприятиях постсоветского пространства.

1. Примиды – гидроксиалкиламидные отвердительные добавки для создания устойчивой порошковой плёнки, образуемой при внешнем применении. Можно использовать вместе с полиэфиром карбоксильной функциональности.
2. Изоцинауратные триглицидилы – белые гранулированные добавления с маленькой гранулометрией и высокой температурой плавления. Обладает эпоксидным эквивалентом и низким содержанием хлора.
3. Барийные сульфаты – белые порошкообразные добавления, используемые как наполнительная масса для порошкового покрытия и пластмассы. Обладают хорошей масляной абсорбцией.
4. Розливные агенты ТР-88 – белые порошкообразные массы применяемы в большинстве видов порошковых красок. Их добавление обеспечивает материалу хорошую текучесть, гладкое выравнивание и высокую диспергацию.
5. Китайские бензоины – белые порошки, используемые для предотвращения возникновений в покрытии воздушных пузырьковых образований.
6. Матирующие отвердители – измельчённые до пастообразного состояния порошкообразные массы с очень большой чистотой. Применяются в чистой смоле с эпоксидным преимуществом, в гибридных эпокси-полиэфирных порошковых покрытииях для создания матирующего слоя с отличными механическим данными и приданию обрабатываемым поверхностям идеальной гладкости.
7. Матирующие китайские агенты – порошки, имеющие светло-жёлтый цвет, в основании которых лежит полиэтиленовый восковой сегмента. Используются в качестве матирующих элементов для лакокрасочных материалов с порошковой составляющей, эпоксидных, эпокси-полиэфирных, полиуретановых покрытий. Эти порошки созданы, чтобы придать большую матирующую способность для поверхностей с небольшим процентом блеска.

Вот мы и познакомились с порошковыми красками. Конечно, столь небольшой объём информации изложенной в данной статье, не позволит нам обращаться с ними на «ты», так как многих аспектов мы не коснулись. Тем не менее, некоторую информацию мы получили, и столкнувшись с необходимостью приобретения порошковой краски, уже не будем действовать вслепую. Найдя общий язык с порошковыми красками, и заполучив их в свои верные помощники, можно достичь немалых успехов на ниве ремонта, которым можно будет гордиться долгое время.

Основные преимущества и недостатки порошковой покраски

Порошковая покраска хорошо защищает поверхность. Краска ложится плотным слоем, толщиной 35–250 мкм, количество пор меньше. Один слой заменяет 2–3 слоя обычной краски. Ровная прочная плёнка покрытия не царапается, не повреждается при транспортировке.

Особенности порошковой покраски

Технология производства работ позволяет собирать распылённую в воздухе краску для повторного использования. Потери красящего состава сведены к минимуму, составляют 1–4% общей массы. Процесс покраски металла несложный, нетрудоемкий, не требует большого количества работников. Эти факторы удешевляют стоимость нанесения на квадратный метр конструкции.

Коррозия металла, окрашенного таким способом, исключена. Металлические изделия не выцветают под солнечным светом, цвет, качество покрытия не меняется в любых погодных условиях. Разнообразная палитра имеет множество оттенков, воспроизводит сложные фактуры бронзы, гранита, серебра. Блеск варьируется от матового до глянца.

Порошковая краска поставляется производителем уже готовой к работе, растворитель не применяется. Детали под порошковую окраску не грунтуют.

К недостаткам порошковой покраски относятся:

Состав краски не колеруется и выбор идёт из готовой палитры оттенков

• состав не колеруется, выбор идёт из готовой палитры оттенков;
• невозможность нанесения вручную, только в цеховых условиях на специальном оборудовании;
• при дефекте в покраске металла исправить отдельный участок невозможно, деталь перекрашивается целиком;
• материал металлической детали должен выдерживать 200–250 градусов, что не всегда возможно;
• габариты деталей зависят от габаритов камеры полимеризации.

Материалы для порошковых красок

Порошковые краски, по своей сути, состоят из порошка и воздуха. Этот порошок не растворяется в воде, цвет и запах у него отсутствует. Необходимый цвет достигается путем добавления в порошок разных добавок.

Порошковые краски состоят из следующих компонентов:

• вещества, образующие пленку (полимеры или олигомеры);
• пигменты;
• наполнители;
• стабилизаторы;
• модификаторы;
• вещества, вызывающие отвержение;
• вещества для структурирования и другие вспомогательные вещества.

Пленкообразующие вещества являются основной составляющей порошковой краски. Именно они и являются определителем итоговых характеристик продукта. В производстве порошковых красок, как правило, используют полимеры или олигомеры, представляющие собой сыпучий порошок либо такая субстанция, которая при размельчении превращается в дисперсный порошок.

Роль пигмента и наполнителя в порошковых красках аналогична их значению в жидких вариациях – от них зависят качественные свойства продукта такие, как:

• цвет,
• оттенок, 
• консистенция 
• и другие, механические и пластические, свойства.

Пигменты несут ответственность за нанесение на поверхность, рыхлость продукта, электризацию.

Благодаря модификаторам улучшают свойства красящих веществ в красках, а также в покрытиях на их основе.

Разновидность порошковой окраски

Для нанесения покраски необходимо следующее оборудование:

Двухпостовая камера напыления

• Камера нанесения. Оборудована отсосами воздуха для сбора краски, возвращения её или утилизации.
• Пневматический пистолет-распылитель. Вместе с питателем образует инструмент для нанесения порошковой покраски.
• Питатель.
• Камера полимеризации. Создаёт достаточную для завершения процесса температуру.

Установка, состоящая из пистолета-распылителя и питателя, создаёт смесь красящего вещества с воздухом, образовывает факел, придаёт электрический заряд частицам краски. Форма факела зависит от установленного сопла пистолета. Заряженные частицы, оседая на обрабатываемой заготовке, удерживаются силой электрического притяжения.

Применение порошковой краски

В отличие от обычной жидкой, использование порошка чрезвычайно экономично – при окрашивании изделий краской на основе растворителей ее уходит в три раза больше, чем при использовании воздушно дисперсионной краски, и благодаря этому порошковая краска получила широкое распространение во многих областях.

Используя специальные покрасочные камеры для нанесения порошковой краски, получают эстетичное и высокопрочное покрытие – таким образом окрашивают и керамические изделия, и деревянные, и изделия из стекла и металла, например, алюминия и стали, и многие другие. Экономичности этого способа нанесения добавляет и то, что излишек краски можно собрать обратно, и использовать для нанесения на следующую партию изделий.

При работе с изделиями из металла, в следствии их электропроводности, эффективен также трибостатический способ нанесения краски, при этом можно получить высококачественное покрытие на сложных узлах и деталях. Также порошковую краску успешно используют для нанесения на изделия из керамики, стекла и полимеров. Полимерное покрытие имеет самый эстетичный вид и обладает лучшим защитным слоем.

Благодаря своей высокотехнологичности и способности образовывать равномерный по всей поверхности слой покрытия, порошковая краска широко применяется во многих отраслях производства, начиная от покрытия электрооборудования, товаров для спорта, сельхозтоваров, и бытовой техники, до антикоррозионной обработки бурильных и арматурных труб и профилей, и использовании в автомобилестроении в качестве грунтовки и для обработки различных поверхностей. А возможность использования пигментов в большом цветовом ассортименте, насчитывающем свыше трехсот оттенков, делает порошковую краску еще более востребованной на рынке лакокрасочной продукции.

Таблица. Области применения порошковых красок.

Полиэфирное порошковое покрытие

Эпоксидные порошковые краски (полиэфирное покрытие) обычно наносят на поверхность способом электростатического распыления. В зависимости от условий эксплуатации наносят 1-2 слоя. Эпоксидные покрытия отличаются высокой адгезией, механической прочностью и химической стойкостью. Интервал рабочих температур от -60 до +120?С. покрытия влагостойки, стойки к щелочам, алифатическим и ароматическим углеводородам, смазочным маслам, топливу, сырой нефти. По атмосферостойкости эпоксидные покрытия уступают многим другим покрытиям — они быстро теряют глянец и мелят. Диэлектрические свойства покрытий достаточно высоки.

Полиэфирные покрытия отличаются хорошими атмосферно — и светостойкостью, механической и электрической прочностью, повышенной стойкостью к истиранию. Полиэфирные краски лучше других порошковых материалов наносятся в электрическом поле, из них могут, получены покрытия различных цветов. Краски хорошо наносятся на поверхность электростатическим распылением, для них пригодны и другие способы нанесения. Они имеют высокий глянец и удовлетворительную адгезию к металлам.

Щелочестойкость покрытий низка. Диэлектрические показатели полиэфирных покрытий низка. Проводились атмосферные испытания покрытий в условиях юга, которые показали, что по атмосферостойкости полиэфирные покрытия превосходят все другие виды покрытий, в том числеполиакрилатные и полиуретановые.

Особенности технологии нанесения порошковой краски и полимеризация

Нанесение порошковой краски проходит в три этапа:

Схема линий порошкового окраса

1. Подготовка поверхности. Включает в себя удаление загрязнений и нанесение дополнительных конверсионных покрытий для повышения защитных свойств и долговечности.
2. Нанесение покраски в покрасочной камере с использованием установки.
3. Полимеризация в печи при высокой температуре.

Химическое обезжиривание металла под покраску является обязательным. Остатки масла, химикатов или капли влаги могут вызвать пятна с изменением цвета, проколы, раковины. Заготовка осматривается на предмет наличия острых кромок, заусенцев, наплывов от сварных швов и пайки металла.

Необходимо очистить поверхность от ржавчины и пыли. Придание дополнительных свойств фосфатированием поверхности, хроматированием или пассивированием зависит от требований к покрытию.

Камера для нанесения оборудуется системой рекуперации, возвращающей микрочастицы в питатель.

Печь полимеризации

Температура отвердения каждого вида краски указывается производителем в сопроводительных документах и, как правило, составляет 180–200 градусов. Под температурой полимеризации понимают температуру поверхности заготовки, а не температуру рабочего режима печи.

Отвердение покраски в полимеризационной камере рекомендовано проводить при сниженных температурах и длительных сроках. Это позволит увеличить твёрдость и избежать таких дефектов покрытия, как шагрень и потёки.

Массивные металлические изделия рекомендовано прогревать заранее, чтобы срока нахождения детали в печи хватило для окончательного отвердения. Не допускается наличие пыли в помещении. Транспортировать металлическое изделие с неостывшей покраской запрещено.

Видео по теме: Порошковая покраска металла

Подборка вопросов

• Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
• Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
• Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
• Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
• Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
• Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?