粉末涂料的涂装技术

1．粉末涂料一般知识介绍
粉末涂料是作为省资源、省能源、低公害和提高劳动生产率为目的而发展起来的新型涂料品种。它是一中粉末状的涂料。粉末涂料是由树脂、固化剂（在热固性粉末涂料中）、颜料、填料和助剂（包括流平剂、稳定剂）等组成，和一般涂料差不多，就是不含溶剂而已。但在制造方法上，它和一般涂料有较大的差别，在某种程度上有些类似于塑料加工方法。
特别在近十来年中，粉末涂料发展非常迅速，在品种、生产设备、涂装设备和应用范围方面都有了新的突破，产量每年以10%以上的速度增长。
粉末涂料有如下优点：
①不含溶剂，可以避免有机溶剂带来火灾、中毒和运输中的不按全问题。虽然存在粉尘爆炸的危险性，但是只要控制体系的粉尘浓度，完全可以避免爆炸；
②不存在有机溶剂带来的大气污染，符合环境保护的要求；
③100%的固体体系，可采用闭路循环体系生产，喷溢的粉末涂料可以回收再用，涂料的利用率可达95%以上；
④由于粉末涂料用的树脂的分子比溶剂型涂料的大，所以涂膜的耐久性比溶剂型涂料有很大的改进；
⑤在涂装时，涂膜厚度可以控制，一次涂装可达到30～500μm厚度，相当于溶剂型涂料及道至十及道涂装的厚度，既减少了施工的道数，提高了生产效率，且有利于节能；
⑥施工操作方便，不需要很熟练的操造技术，厚涂时也不易产生流挂等弊病，容易实行自动化流水线生产；
⑦容易保持施工环境的卫生，不需要使用有刺激性的清洗剂。
粉末涂料的缺点：
①制造工艺比一般涂料复杂，制造成本高；
②涂装设备跟一般涂料不同，不能直接使用一般涂料的涂装设备；
③烘烤温度比一般涂料高得多；
④厚涂比较容易，但很难剥涂到15～30μm的厚度，浪费了物料；
⑤更换涂料品种、颜色比一般涂料麻烦。
2．粉末涂料的组成
生产粉末涂料需要使用合成树脂、固化剂（在热固性粉末涂料中）、颜料、填料和助剂（包括流平剂、稳定剂）等几种原料，选择好这些原材料对涂层的性能和涂装工艺有很大的影响。
（1）合成树脂
合成树脂的结构和性能是决定粉末涂料和涂膜性能的主要因素，选择合成树脂要考虑下面及个因素：
①熔融温度和分解温度；
②熔融粘度；
③电性能；
④树脂稳定性；
⑤附着力；
⑥机械粉碎性能。
（2）固化剂
在粉末涂料配方中，热固性粉末涂料需要加入固化剂，固化剂在很大程度上支配着涂料和涂膜的性能。粉末涂料固化剂应满足以下要求：
①在常温下是固体，即粉末状、粒状或者片状；
②在热熔融混合工序中，同树脂或者其它组分比起化学反应；
③制造成粉末涂料后，涂料的贮存稳定性良好；
④能促使粉末涂料在低温下迅速固化，形成满意的涂层；
⑤刺激性臭味和毒性要小；
⑥应为无色，不能使涂料着色，否则影响涂膜外观和使用效果。
（3）颜料和填料
在粉末涂料中使用的颜料和填料要求化学性质不活泼，在制造和贮存过程中不和其它成分起化学反应，对光和热的稳定性好。能满足上述条件的一般溶剂型涂料中的颜料和填料都可以使用。在粉末涂料中常用的颜料有：钛白粉、铁红、铁黑、云目氧化铁、鎘红、碳黑、群青、酞青绿和酞青蓝，还可以采用耐热性有机颜料；常用的田料有；轻质碳酸钙、沉淀流酸钡、滑石粉、石英粉、高岭土和沉淀二氧化硅等。
（4）助剂
3．粉末涂料的种类
粉末涂料根据成膜物质的性质分为两大类：
（1） 热塑性粉末涂料
成膜物质为热塑性树脂称为热塑性粉末涂料。热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂组成。这些组成经干混合或热熔融混合、粉碎、过筛分级得到的。这种热塑性粉末涂料经涂装以后，加热熔融可以直接成膜，不需要加热固化。热塑性粉末涂料的品种有：聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚氯乙烯、醋丁纤维素、聚酯、尼龙、EVA（乙烯/醋酸乙烯共聚物）聚氟树脂和氯化聚醚等。
（2） 热固性粉末涂料
成膜物质为热固性树脂称为热固性粉末涂料。热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成，经预混合、熔融挤出混合、粉碎、过筛分级得到的粉末状涂料。该涂料中的分子量较小，本身没有成膜性能，只能在烘烤条件下，与固化剂起化学反败为应交联成体型结构，才能得到性能好的涂膜。热固性树脂主要品种有：环氧、聚酯、聚酯/环氧、丙烯酸、丙烯酸/聚酯等。
（二）聚酯/环氧热固性粉末涂料的组成
聚酯/环氧粉末涂料是欧洲首先开发的粉末涂料品种，目前是粉末涂料中最大、用途最广的品种，主要成膜物质是环氧树脂和带羧基的聚酯树脂。聚酯树脂的价格便宜，既降低了涂料成本，还可解决了纯环氧粉末涂料中涂膜泛黄和使用酸酐类固化剂所带来的按全、卫生问题。
   在聚酯/环氧粉末涂料中，根据聚酯树脂的酸价和环氧树酯的环氧值，可以任意改变聚酯树脂和环氧树脂的配比，这种配比（按质量）范围是90：10～20：80，其中最多的是50：50。
典型聚酯/环氧粉末涂料配方为
物料名称
聚酯树脂
环氧树脂
安息香
流平剂
二氧化钛
咪唑
质量百分数%
50
50
0．5
0．5
43
0．3