2.2 粉末涂料
在世界范围内粉末涂料每年以7%~8%的速度增长,根据统计资料,2003年世界粉末涂料产量为90万t,占全球工业涂料的10%,而在欧洲占工业涂料的15%以上。我国粉末涂料发展迅速,其增长速度为世界第一,2003年我国粉末涂料产量达34万t,跃居世界第一。
我国目前家电行业使用的粉末涂料占总量的60%,但粉末涂料品种单一,仍以环氧/聚酯、环氧、聚酯(TGIC)为主,丙烯酸和聚氨酯较少。而适用于室外的改进型环氧、聚酯及丙烯酸粉末涂料则更少,有不少高档产品使用的粉末涂料为合资单位生产或依赖进口。
2.2.1 近年来开发的品种和应用领域
耐候粉末涂料:1年保光率在90%的聚酯/TGIC型粉末涂料。
耐高温粉末涂料:利用有机硅树脂对环氧树脂共混改性和选用耐热填料,使粉末的耐热性能够满足在350℃环境中长期使用。
PPGIndustries开发了在高达315℃温度下耐久性良好的EnvirocronHT高温粉末涂料,适用于汽车、器具等耐高温场合,并在适当环境下可以让客户对产品在生产线上进行重涂和润色。
日本东亚公司在20世纪90年代中期推出低温固化环氧粉末涂料(120~130℃,20min)。开发了能耐340~370℃高温的有机硅粉末涂料,以及聚酯/丙烯酸、丙烯酸/环氧等涂料。
快速固化粉末涂料:高温(220~230℃)快速(2min)固化粉末涂料,静电涂覆,高频加热1.5~2min。缩短烘道长度70%,可应用于钢筋的粉末喷涂。钢筋采用粉末喷涂,可延长建筑寿命25年之久。广东海丰香港宏利钢材厂加工生产,其工艺为除锈打毛,高频加热至230℃进行热喷,厚度为0.15~0.3mm。
丙烯酸透明粉末涂料:用于汽车钢卷涂饰及自行车的罩光。合肥荣事达电冰箱厂采用摩擦静电喷枪进行家电平板粉末喷涂,其膜厚为30~40μm,固化条件240℃、70s。国外已批量生产丙烯酸透明粉末涂料,应用于汽车罩光涂层,PPG/Herberts公司提供德国汽车用的高耐候性丙烯酸罩光粉末,其固化条件为140℃、30min。原美国Ferro公司提供国内市场的粉末涂料固化条件为180℃、17min。
颜色混合技术粉末涂料:AkzoNobel粉末涂料公司营销经理Higgins介绍该公司已在英国、瑞典、美国、法国和中国商业化了粉末涂料InterponExpress颜色混合技术。
2.2.2 粉末涂料复合化的新趋势
①在铁基材上涂装经180℃烘烤固化,当烘烤温度为100℃时,丙烯酸层与环氧层开始分离。铁红色的环氧粉末涂液流向基材表面,蓝色丙烯酸涂料流向空气界面。在155℃左右,分离终止,然后在20min后形成充分固化的复合涂层。
②具有优异耐腐蚀性的热喷涂铝/纯聚酯粉末涂料涂层系统(钢板经喷丸后热喷高纯铝层100μm,纯聚酯粉末涂层100μm),经盐雾试验可达8760h。该涂层体系的耐腐蚀性得到美国海军司令部的认可,用于海上和船用设备的涂装。
③阴极电泳漆/丙烯酸粉末涂层体系在美国已得到工业应用。其优点为耐蚀性、保光性好,耐盐雾(ASTMB117)达1500h,经900h紫外光连续照射保为率为90%以上。用于室外照明设备、家用户外设施、汽车等的涂装。
铝建材的粉末喷涂,在欧美的使用比例已占45%-50%,在亚洲各国也在逐年递增,其使用寿命可达到20年。
早在2001年前日本和欧洲有5条卷材粉末涂装线在运转。在美国有1条试验性卷材涂装线,其涂膜厚度为25μm。
1998年提出聚酯(TGIC)粉末涂料有毒性,欧洲基本上已停止使用,取而代之的羟烷基酸胺(HAA)型产品(PrimidXL-552)发展迅速。最近又开发了Prim-idQM-1260固化剂,流平性较前者好。
美国IPC公司于1995年向美国通用电气公司家电部提供了固化条件为245℃、90s的粉末喷涂平板。1997年1月,法国SylvaniaLightingInternational公司开始在灯具生产中使用30μm厚的薄膜粉末涂料。
在欧洲,最先在车身上采用粉末清漆涂装的是法国宝马(BMW)公司。1992年已获得满意的结果。据最近报道,已在BMW的3.5.7系列的车身上采用粉末喷涂。