Химия и технология лакокрасочных покрытий

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Порошковые материалы - один из наиболее перспективных ви­дов лакокрасочной продукции промышленного назначения. Главные их достоинства: отсутствие растворителей, практически безотходная технология покрытий (близкая к 100 % степень утилизации краски при нанесении), относительная простота и экономичность процесса получения покрытий, хорошие их защитные свойства. Существуют две группы порошковых лакокрасочных материалов: термопластич­ные и термореактивные. Первые образуют покрытия без химических превращений, в основном за счет сплавления частиц и охлаждения расплавов. Получаемые из них пленки обратимы - термопластичны и нередко растворимы. Материалы второй группы формируют по­крытия в результате сплавления частиц и последующих химических превращений. Такие покрытия необратимы - неплавки и нераство­римы. По объему производства и применения преобладают материа­лы второй группы, они составляют более 85 %.

Порошковые составы - дисперсные сыпучие материалы с разме­ром частиц от нескольких микрометров до 80-100 мкм у термореак­тивных красок и 200-300 мкм - у термопластичных. Это многокомпо­нентные системы. Входящие в их состав ингредиенты - пленкообра - зователи, пигменты, наполнители, пластификаторы, модификаторы, агенты отверждения, розлива и др. - смешивают либо сухим способом (в форме порошков), либо мокрым (в состоянии расплава) с после­дующим измельчением сплава. Первый способ используют для по­лучения термопластичных красок из полимеров, второй - терморе­активных из олигомеров.

К порошковым лакокрасочным материалам предъявляют ряд спе­цифических требований. Они должны быть стабильны (не агрегиро­ваться, не комковаться) при транспортировке и хранении, оставаясь сыпучими и подвижными порошками. С этой целью применяют пленкообразователи с температурой стеклования не менее 60 °С. Температуру хранения красок ограничивают 27 °С (не более).

Во избежание химического старения термореактивных красок от- вердители выбирают таким образом, чтобы исключить их химическое взаимодействие с пленкообразователем при нормальной температуре.

Необходимое требование к порошковым лакам и краскам - спо­собность к сплавлению при нагревании (монолитизации частиц), а термореактивных составов - дополнительно к химическому отвер­ждению в относительно короткий промежуток времени.

Наиболее распространенные термореактивные составы: эпок­сидные, полиэфирные, эпоксидно-полиэфирные (гибридные), по­лиуретановые, полиакрилатные; термопластичные: поливинилхло­ридные, поливинилбутиральные, на основе полиэтилена, полипро­пилена, полиамидов, пентапласта, фторопластов.

Мировой объем производства порошковых лакокрасочных мате­риалов в 2007 году превысил 1 млн. т. Сфера их применения достаточ­но разнообразна. В наибольшем количестве порошковые материалы применяют для окрашивания бытовой техники, средств транспорта, металлической мебели, труб, инструмента. Крупными потребителя­ми являются также автомобильная, электротехническая промыш­ленность и радиоэлектроника. В этих отраслях и частично в строи­тельной индустрии они все в большей степени вытесняют жидкие органоразбавляемые лакокрасочные материалы. Покрытия из по­рошковых красок также служат хорошей заменой гальванических, силикатных покрытий и сложных видов электроизоляции.