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粉末涂料的邦定工艺介绍与技术分析
时间:2021-08-04 16:53:39 点击次数:464

本工艺经过设计聚酯/环氧型粉末涂料配方,选用邦定包膜技能将涂料粉末粒子与铝粉牢固黏结,静电喷涂试验标明该粉末涂料高度靠近电镀铬效果,可作为电镀铬的代替产品。其间铝粉与粉末粒子出色粘结,铝粉运用量可降低30%;选用静电喷涂时,对不同金属元器件粘附出色,200℃固化10分钟,其涂膜拥有类似铬电镀的高光泽度金属效果,且色泽均一。比较溶剂型涂料60~65%的成膜率,该粉末涂料成膜率靠近100%,且未附着于被喷涂物件的粉末能够悉数回收再运用。现有的邦定包膜技能具有高效环保、低成本等特色。

电镀铬产品具有表面平整、亮光、不生锈、硬度高、耐腐蚀、防酸、耐磨损等长处而被广泛运用于塑料、家电、玩具等元器件产品中。然而在电镀铬工业中所发生的废水给电镀厂周边环境和人群带来巨大污染和损害。因此,有必要寻找电镀铬工艺的代替技能。因为国内外对环境维护的重视,作为环保、高效能、高效率和经济型的粉末涂料,近几年来产值敏捷增加,品种不断增多,运用范畴逐渐扩展。

金属粉末涂料涂膜呈金属光泽,具有绚烂的多色效应以及出色的维护功用,为汽车、家电、仪器仪表等高级工业品供给了绚丽多彩的外观装饰。在金属粉末涂猜中,金属铝粉粉末涂料是首要的装饰性粉末涂料的一大品种,其间包括金属亮光、金属镀层、金属斑纹、锤纹和金属光泽纹路型粉末涂料。随着效应颜料品种的不断开发,各种金银色漆、亮光漆、珠光漆、金属立体效应色漆不断涌现。效应颜料的片状结构也具有平缓涂层内部应力的效果,能够避免涂层的裂纹和龟裂,前进涂层硬度,涂层中片状颜料能够堵截腐蚀性介质的渗透,距离紫外线入射,前进涂层的防腐耐候功用,使效应颜料在粉末涂猜中的运用愈加广泛。效应颜料在粉末涂料运用初期选用的是熔融挤出法,即与粉末涂料材料一同经高速预涣散、熔融挤出、压片破碎、磨粉筛分后,制得制品。该法工艺简便,效应颜料与粉末基料抵达充分的混合与黏结,但因为工艺进程中存在高温(110130℃)挤出、高剪切损坏,构成效应颜料表面部分或悉数氧化,粒片变形或被损坏,导致粉末涂料涂膜外观色彩灰暗,甚至无金属色泽。

随后,人们选用将效应颜料与粉末涂料基料进行简单机械混合的出产方法,虽然也能完结较好的涂层视觉效果,但因为效应颜料与基料粒子在形状、密度、带电功用等方面存在明显差异,构成涂装时物料分别、堵枪吐粉、涂层发花、回收粉无法运用等问题。

为了打败以上问题,邦定出产技能应运而生。运用邦定工艺技能,使金属颜料颗粒黏结在粉末涂料上,喷涂固化后能做出带有金属效果的涂层。

其间铝粉粉末涂料经静电喷涂试验标明该粉末涂料高度靠近电镀铬效果。因此高仿电镀工艺成了一个志向的代替技能。

上世纪80时代,奥地利Benda-Lutz金属亮光颜料公司在欧洲首要推出黏结工艺一邦定混合技能;

行将粉末涂料基料加热到略低于树脂软化点的温度,让效应颜料粒子与软化的树脂粉末粒子黏结,然后冷却制的制品,避免了粉末涂料在施工时出现的各种问题。

本工艺考虑经过将聚酯/环氧型粉末涂料与铝粉混配,得到高光泽、具有镜面效果的金属粉末涂料,是一种志向的铬电镀工艺的代替品。

目前,市面上铝粉型金属粉末涂料首要是将铝粉外参与制备好的聚酯/环氧型粉末涂猜中,经过搅拌机高速搅拌混合。

该方法为物理机械混配,铝粉与粉末粒子之间不发生粘结效果,使得铝粉涣散性不可均匀,产品静电喷涂效果光泽度不高,镜面效果无法抵达代替铬电镀的效果。

对此,本工艺对聚酯/环氧型粉末涂料配方进行改进,经过邦定工艺,选用薄膜技能将铝粉牢固黏结在粉末粒子表面,在涂装施工进程中,铝粉与粉末粒子不发生分别,完结了高逼真仿电镀铬效果的铝粉型粉末涂料,粉末运用率抵达97%以上。


1、试验

1.1 工艺流程

1.1.1 底粉出产

材料预混合:按不同配方,将各类聚酯/环氧型树脂(70~90)、颜填料(6~25)及助剂(4~5)参与高速混合机混合,备用。

熔融挤出:将混合均匀的材料放入挤出机,挤出,压片,破碎。

研磨损坏:将破碎好的片料置于ACM磨粉机中,按照粉末性质,调理磨粉机参数,磨粉;磨出的粉置于筛格中过筛,筛出底粉备用,其间较佳的底粉粒径为30~40μm

1.1.2 金属粉邦定

升温:取50~100kg底粉参与邦定釜中,搅拌,升温。

邦定:当底粉温度靠近粉末的玻璃化温度后,参与底粉重量约0.7%的铝粉,其粒径2~5μm,邦定釜高速搅拌,使到粘稠底粉与金属铝粉粘结。

降温:将搅拌完的涂料粉输送到储存缸中,使粘结好的涂料粉冷却。

过筛:冷却的涂料粉末置于筛格中过筛。

1.2 质量检测

涂料制品经过喷板固化后,经一系列的检验,点评其涂料质量的好坏。其间包括光泽、膜厚、附着力、耐冲击、耐弯曲以及铅笔硬度等查验项目。

1.2.1 60°角光泽度检验

运用仪器将一规定的角度光束投射在涂膜板表面并向相同的角度反射,以吸收反射光量点评涂膜光泽度。

1.2.2 涂膜厚度检验

根据非磁性涂膜厚度改动使磁场与金属底板问的磁力改动的原理来丈量涂膜厚度。

1.2.3 弯曲检验

将涂膜板在标准条件下弯曲180°,检测涂膜的耐性和与底板的附着结合功用是否契合国内外涂料职业标准。

1.2.4 冲击试验

在标准条件下,将必定重量的重锤从必定高度自在下落,冲击涂膜板,使涂膜板在仪器冲头与门形冲模间快速变形。取其不引起样板损坏的高度值。

1.2.5 百格检验

将涂膜板在标准条件卜|把涂膜切割成直角的网格图形,来鉴定平整面的涂膜与底板的结合附着能力。

1.2.6 铅笔硬度检验

将涂膜板在标准条件下,用已知硬度且负荷必定重量的标准铅笔芯在平整的涂膜上作刮划检验,能快速点评涂膜硬度。

2、结果与评论

2.1 粉末出产

根据1.1所述的工艺流程,分别把聚酯/环氧型树脂、颜填料及助剂按份额参与高速混合机混合搅拌。将混合均匀的材料参与挤出机,挤出、压片、破碎。

将破碎好的片料置于ACM磨粉机中磨粉,粉末置于筛格中过筛。取底粉置于邦定机中,搅拌、升温。

当釜内抵达预订温度时参与铝粉,邦定釜高速搅拌,使到粘稠底粉与铝粉粘结。将搅拌完的涂料粉输送到储存罐中,使涂料粉冷却。

最终将涂料粉置于筛网中过筛。取其粉末喷于3块小铁板上,200℃固化10min得样板1,标记为样板1-11-21-3

另取相同份量的底粉与铝粉干混,待其均匀混合后喷板,固化得样板2,标记为样板2-l2-22-3

 

2.2 工艺评论

2.2.1 混料

混料的均匀度、材料颗粒的人小均会对后续的作业带来影响。特别是大量生产时影响较显着,其间材料越细,混得越均匀。故此对应不同进样设定相对的混料缸参数,使到材料充分混合。

2.2.2 挤出工艺

挤出需求考虑几个问题:

熔融的温度,当材料进入挤出机。要使不同固体彻底混合,需求融化固体材料,温度一股控制区温度不高于110℃区温度不低于80℃

挤出螺杆转速一般控制不高于500转/秒,而且为了能顺利挤出.根据实际要求,调理相应的螺杆转速和压片机滚筒的转速。

2.2.3 磨粉过筛

底粉粒度的控制在3040μm,在这个范用里的底粉与铝粉邦定的效果较好,因此需求考虑磨粉机主/副磨的参数。针对底粉粒径的不同要求,选用相应目数的筛网过筛。

2.2.4 邦定

邦定是这个工艺的核心部分,最终的制品好坏会靠邦定效果。传统底粉和铝粉的干混单靠物理搅拌,铝粉依附在底粉的效果不可理想,会出现混合不均匀的现象等。

然而邦定技能,利用底粉升温接近其玻璃化温度时,使其略带粘性。略带粘性的底粉与铝粉经过高速搅拌、混合,使铝粉紧固结在底粉颗粒上。

因为进程中涉及温度的控制以及高速搅拌,需求注意邦定的温度以及混合搅拌的转速,而且不能高于玻璃化温度,即便底粉在玻璃化温度下,经过必定时间的高速搅拌后也会存在结团的问题。

现在的邦定机都有智能控温控速,一般控制温度在4060℃,详细视乎底粉品种来调理。为了保证邦定进程中的安全性,需求通入氮气作为维护气。

邦定工艺最为出色的特点是其粉末的安稳性,故此产品涂膜有较高的光泽度,与传统干混合工艺比较,经过邦定后,铝粉与底粉混合充分,黏结结实,构成的涂膜均匀,而且光泽度也得到了前进。

3、定论

与铝粉能更均邦定工艺前进了传统干混工艺粉末的安稳性,经过邦定后使底粉匀混合,使到粉末在构成涂膜时相对安稳。

此外,邦定进程的好坏还需求其他工艺如底粉制造、铝粉制造等工艺的配合。最终能做出有高仿电镀效果的涂料,作为一种代替电镀工艺的环保新工艺。

现在针对不同方面的要求,邦定工艺的产品仍有不足的当地,如涂膜的强度、耐刮划、抗氧化性等,跟着铝粉的加入使到产品出现各方面功用的下降,需求进一步去研讨改进。



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