Порошковые полимерные краски: характеристики, область применения. Метод порошковой окраски и необходимое оборудование
Порошковые полимерные краски представляют собой многокомпонентные системы, которые состоят из твердых элементов - пленкообразующей основы и воздуха – среды, которая их разделяет. Порошковые полимерные краски имеют вид сухого порошка характерного цвета, который не растворяется в воде и не имеет запаха. Этот продукт может быть пигментированным, в этом случае он и будет являться краской, и непигментированным, представляющим собой лак. Наибольшее распространение получили краски, образующие кроющие (непрозрачные) покрытия различных цветов.
Свойства и характеристики порошковых полимерных красок
По составу порошковые краски близки к краскам жидким, однако их свойства существенно различаются. Если жидкие краски представляют собой типичные жидкие тела, то полимерные порошковые краски относятся к группе твердых тел. В качестве дисперсионной среды здесь выступает воздух, а не вода и не растворитель, что делает порошковые краски экологически, экономически и технически выгодным в применении материалом. Условно порошковые краски можно отнести к материалам, имеющим 100% сухой остаток. К тому же такие краски отличаются несложным хранением и транспортировкой, так как не нуждаются в герметичной жесткой таре.
Все порошковые краски являются полидисперсными системами и, как правило, имеют по размеру частиц большой разброс, начиная от 5-10 и заканчивая 60-100 мкм. Обычно порошковые краски однородны по составу и цвету, сыпучи с углом естественного откоса не более 40°, не гигроскопичны и имеют температуру стеклования не меньше 50 °С.
Порошковые полимерные краски могут различаться по цвету (в данном случае возможно любое цветовое решение по RAL), виду пленкообразователя (полиамидные, эпокси-полиэфирные, полиэфирные, эпоксидные и др.), фактуре покрытия (матовые, глянцевые, текстурированные, «муар», «антик», «золото», «гранит», «мрамор», «металлик», «под кожу» и т.д.).
Достоинства и недостатки порошковых полимерных красок
По сравнению с жидкими красками порошковые полимерные краски обладают рядом неоспоримых преимуществ. Например, они имеют повышенную прочность к любым механическим воздействиям (на изгиб – от 4 до 6 мм, на удар – до 100 кг/м); повышенную адгезию (сцепление частиц с окрашиваемой поверхностью составляет 500 кг/нм); стойкость к растворам щелочей, кислот и органических растворителей; высокие антикоррозийные свойства; широкий интервал толщины покрытий (0,05-0,3 мм); большой температурный диапазон работы (-60°С - + 150°С).
Кроме того, сама технология применения порошковых полимерных красок имеет достаточно большие экологические и экономические преимущества перед жидкой краской. Так, в данной технологии на этапе окраски отсутствуют органические растворители и выбросы их паров в атмосферу. Также отсутствует необходимость в предварительном нанесении грунтовки на окрашиваемую поверхность – необходимое покрытие получается в один слой и с первого раза.
При использовании порошковых красок значительно снижаются затраты на приобретение расходных материалов, а также общие энергозатраты (на 20-40%), время и трудоемкость процесса окраски. Процесс нанесения порошковых красок является практически безотходным благодаря высокой степени рекуперации материала (99,8%). Кроме того, порошковые краски понижают пожаро- и взрывоопасность производства, и требования к помещению становятся более мягкими.
Что касается недостатков, то у разных порошковых красок имеются свои слабые места. Например, эпоксидные порошковые краски имеют низкую погодоустойчивость, довольно невысокую термостойкость и склонность к пожелтению при отвердении. А эпоксидно-полиэфирные порошковые краски отличаются пониженной адгезией, ограниченной химической стойкостью покрытий и чувствительностью к ультрафиолетовому излучению (могут выцвести).
Метод порошковой окраски
На очищенное изделие напыляется порошковая полимерная краска. В ходе напыления частицы краски заряжаются электричеством от электризации, возникающей при трении, либо от внешнего источника. Созданное электрическое поле переносит частицы порошковой краски к окрашиваемому изделию, имеющему противоположный заряд. Те частицы, которые не попали на изделие, улавливаются в камере напыления и затем могут быть использованы повторно, что абсолютно невозможно при использовании жидких красок. Изделие с нанесенной на него порошковой краской переносят в камеру полимеризации для того, чтобы краска «запеклась».
Монолитное качественное покрытие формируется путем нагрева порошковой краски до состояния оплавления. При дальнейшей обработке в результате охлаждения (для материалов термопластичных) или отвердения (для материалов термореактивных) образуется твердая пленка. Процесс оплавления порошковых красок можно условно разделить на три стадии: порошок плавится и переходит в текуче-вязкое состояние; из оплавленных частиц образуется монолитный слой; окрашиваемая поверхность покрывается расплавленным полимером, в результате чего формируется покрытие.
Оборудование для нанесения порошковых красок
Порошковые полимерные краски могут наноситься на изделия путем электростатического распыления, о котором мы говорили выше, или путем погружения деталей в псевдоожиженный слой краски (он может иметь электризованные частицы, а может обойтись и без них), или методом газопламенного распыления.
«Запекают» порошковую краску при помощи печи полимеризации, представляющей собой закрытую камеру, рабочий внутренний объем которой нагревается до нужной для полимеризации температуры.
Применение порошковых полимерных красок
По назначению порошковые полимерные краски могут использоваться для внутренних и наружных работ, защиты труб, получения химически стойких электроизоляционных, антифрикционных и других видов покрытий. Порошковые краски являются материалами промышленного применения, так как для их нанесения требуется специальное оборудование, а само покрытие формируется при нагревании обычно превышающем 100 °С (как правило, 160-250 °С). Это говорит о том, что порошковыми красками обычно окрашивают изделия из термостойких материалов, например, металл, силикат, стекло, керамику, некоторые виды пластмасс.
Порошковые полимерные краски используются в приборостроении, машиностроении, электротехнической, электронной и радиопромышленности. Их используют для окраски бытовой техники, мебели, торгового оборудования, фасадных систем, корпусных деталей, инструментов и т.д.
Перечень изделий, которые можно окрашивать порошковыми полимерными красками, достаточно широк. Сегодня в некоторых отраслях промышленности темпы потребления порошковых красок растут особенно быстро. Примером тому служат покрытия внутренних поверхностей труб, предназначенных для буровых скважин и перекачивания нефти, которые функционируют в условиях высоких температур, повышенного давления, среды, вызывающей коррозию – в таких условиях, как отмечает Ремонт позитивный, порошковые краски проявляют себя весьма достойным образом.
Хороший материал, но есть и недостаток, с точки зрения работающего с ними. А недостаток такой - нельзя унести и покрасить забор, стенку. То есть работа наполовину теряет свою прелест
Зато для владельца предприятия выгодно и приятно, что не придется контролировать "несунов". Хотя у нас народ такой изобретательный, что может найти применение и промышленным краскам в домашнем хозяйстве.