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鋁單板粉末氟碳涂料的技術難點和最新進展

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  鋁單板粉末氟碳涂料的使用量每年都成倍增加,除了環保的需求外,粉末氟碳涂料技術的新突破是關鍵因素。而關鍵技術主要有三個方面。超細粉末涂料技術,熱固丙烯酸技術,包裹金屬粉末涂料技術。下面分別闡述。

  (1)超細粉末涂料技術

  市場上粉末涂料和涂裝是以其環保、經濟、高效和節能為突出優點而得到非??焖俚匕l展。粉末涂料含百分之百的固體成分,不象液體油漆那樣含有大量溶劑需排放,是沒有公害的環保涂料產品;粉末涂料一次噴涂未能利用的粉末可以回收再次使用,噴涂工藝簡單穩定,能耗較低,相對液體涂料具有成本低,性能好的特點。最近十幾年發展速度非???,表現出非常強的競爭力。但粉末涂裝具有涂層太厚和涂層平整度差的兩個明顯的缺點。粉末涂料的涂層厚度通常在60–100微米,遠遠超過普通油漆漆膜的厚度,這不僅帶來不必要的浪費,而且在很多情況下涂層太厚還會造成漆膜性能下降,如涂層變得容易脫落,漆膜硬度表現降低等。粉末涂層的表面很不平整,降低了粉末涂層的裝飾性,在很多地方限制了粉末涂料的應用。粉末涂料的涂層太厚和表觀效果不好,主要是由于粉末涂料的粉末粒徑較大引起的。如果能將粉體粒徑從常規的30–50 微米降低至25微米以下,就能得到很薄的平整的涂層表面。為實現粉末涂料的細粉化,各國科學家進行了幾十年的艱苦攻關,試圖攻克這一粉末涂料世界范圍內的技術難題。加拿大輝旭公司首先實現技術突破,并迅速實現了工業化生產,為整個粉末涂裝行業帶來革命性的變化。

  超細粉末涂料是指粉末涂料的粒徑在10-20微米的粉末涂料產品,其涂層厚度可以從普通粉末的60-80微米降低至30-40微米,同時具有非常平整的涂層表面。

  超細粉末涂料噴涂的產品漆膜薄、表面平整。試驗證明,均勻的博涂層比不均勻的厚涂層具有更好的抗腐蝕性能,原因是不均勻的厚層的最薄地方比均勻的薄涂層的最薄的地方還薄,優先開始腐蝕。

  PVDF氟碳涂料薄膜質量分析

  總之,利用超細粉技術制備PVDF氟碳粉末涂料,一舉解決了很多年以來氟碳粉厚度太高而平整度達不到要求的缺陷,使得氟碳粉達到液體氟碳涂層同樣的表觀質量效果,而厚度的大大降低,也避免了氟碳粉末涂料無意義的成本增加。超細粉末涂料技術在氟碳粉上的原因,是最關鍵的,從質量和成本上解決了以前氟碳粉平整度差和成本太高的關鍵技術難題,奠定了粉末涂料代替液體涂料的技術基礎。

  (2)熱固丙烯酸樹脂

  傳統的氟碳涂料中使用30%的丙烯酸樹脂,起到潤濕無機顏料,增加附著力等的作用。粉末氟碳涂料需要更加好的涂層附著力,傳統使用的熱塑性丙烯酸不能夠提供足夠的附著力,而常規的熱固性丙烯酸又很難與PVDF樹脂相熔,導致退出致密性差,流平性差。最新的丙烯酸技術是采用納米科技改性熱固性丙烯酸,得到與PVDF相容性很好的樹脂,不僅解決了相容性和附著力問題,還是耐候性能有所提高。新型熱固丙烯酸樹脂的發明和使用,也是粉末氟碳涂料得以快速發展的關鍵。

  (3)金屬粉末涂料新技術

  液體氟碳涂料制備金屬顏色時,通常采用濕碰濕的三涂一烤的工藝,在涂上含鋁粉的中途后,立即再涂一層透明清漆,改成清漆保護鋁粉不被腐蝕而變色。粉末涂料做金屬色有較大的難度,采用常規的方法制備金屬粉末存在很多問題,如金屬粉含量不能夠太高,金屬粉的流平性很差,表面沒有保護容易變色,使用是容易產生色差,回收粉不能夠使用等缺陷。輝旭公司在金屬粉末涂料上的創新使得粉末氟碳涂料制作金屬粉有了革命性的突破,新技術采用納米科技使得無機的珠光粉和鋁粉表面很容易地包裹上一層氟碳樹脂,從而在根本上改變了金屬顏料的導電性和相容性,使得粉末涂料也可以制備液體金屬涂料同樣閃亮的技術涂層,而且,由于金屬表面的有機包裹層,金屬顏料的抗腐蝕性能和應用性能都得到大大提高。以前氟碳粉末涂料不能夠制備漂亮金屬涂層的限制不存在了。包裹金屬粉末涂料技術的發明,這也大大加速了氟碳粉末涂料代替液體氟碳涂料的進度。

  3.粉末氟碳涂料的優點

  粉末涂料代替液體涂料具有環保、節能、優質、高效和經濟等很多優點。這就是為什么在很短的時間內聚酯等很多液體涂料迅速被粉末涂料淘汰掉了。下面分別介紹鋁單板氟碳粉末涂料與鋁單板氟碳液體涂料的比較。

  (1)環保優勢

  液體氟碳涂料含約50%的溶劑,噴涂和輥涂涂裝時都必須加入20%-30%的溶劑稀釋再使用,噴涂時更加加工部件的不同,平均有50%的涂料噴掉,不僅浪費而且還需要花錢處理。70%的溶劑在涂裝和烘烤過程中被燃燒排放到大氣中,造成巨大的環境污染。如果所有液體氟碳涂料都被粉末涂料代替,將減少非常大量的溶劑燃燒排放,是造福人類的好事。非常符合國家發展的政策。

  (2)節能優勢

  液體涂料在烘烤時需要較多的能源將溶劑揮發,同時為了及時排除大量的有機溶劑以避免有機溶劑爆炸,必須進行很大量的通風,從而造成非常打的能源浪費。相對液體涂裝,粉末涂裝沒有溶劑,不需要大量排放,能源節約很多。預計粉末氟碳涂料代替液體氟碳涂裝后能夠給涂裝廠帶來明顯的節能效益。

  (3)優質

  雖然粉末氟碳涂料的成分與液體涂料完全一樣,但液體氟碳涂料烘烤時有部分有機溶劑沒有完全從涂層中揮發,導致涂裝漆膜在幾個月之內涂層漆膜硬度很差,特別是用于門窗等人們需要接觸的金屬部件,特別影響新產品的質量。粉末涂料不含有機溶劑,硬度不會降低,深受開發商和設計師的歡迎。

  (4)高效和經濟

  液體氟碳涂料通常需要三個噴房幾十米的溶劑揮發的流平設備通道,而粉末涂料只需一個噴房不需要流平揮發段,生產效率非常高,生產過程也相對穩定。因為沒有50%的噴掉和溶劑揮發,也避免溶劑處理、運輸、儲存和使用過程的危險,粉末氟碳涂裝的成本比液體涂裝的成本大大降低。成本的大大降低對氟碳涂裝這個行業是具有極大的吸引力的,也成為粉末氟碳涂裝快速發展的最大推動力。

  由于具有全面的優點,世界各國都在大力研究推廣粉末氟碳涂料。目前,我國已經處在PVDF粉末氟碳涂料生產和研發的領先國家,并開始有較大量的產品出口包括美國在內的很多國家和地區。PVDF氟碳粉在國內已經開始快速增長,預計用量比例很快會超過美國,成為環保節能的領導者。


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