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粉末涂料与涂装一起走过的日子

2022-04-29 来源:河北农业机械网

粉末涂料与涂装一起走过的日子

前言

粉末涂料是一种固含量100%的、以粉末形态进行涂装形成涂膜的一种涂料。它与一般溶剂型涂料和水性涂料不同,不是使用溶剂或水作为分散介质,而是借助空气作为分散介质。

基础

20世纪40年代随着石化工业行业的迅速发展,聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等热塑性树脂产量快速增长,人们开始研究将树脂熔融涂敷于金属表面,因此相继出现了辊涂、喷雾干燥和火焰喷涂等工艺方法中国涂料在线coatingol.com。

1952年联邦德国的Dr.Gemmer发明了流化床涂敷法,粉末可以借助空气动力在专门的容器内流动游浮,具备了液体特性,从而连续自动地在预热工件表面熔融涂敷上一层致密光滑的涂层。当时应用的树脂主要是热塑性树脂。随着热固性环氧树脂问世,流化床涂敷工艺开始进入实质性发展快车道,在电气绝缘和化工防腐领域中获得了工业化应用。

在全欧洲和美国都采用流化床涂装粉末涂料的同时,人们也在开发其他粉末涂装工艺,用以满足更加广泛的商业需求。传统的液体油漆含有污染环境的溶剂,喷漆所含的溶剂量特别高。

为此人们开始研究无污染的环保型工业烤漆。人们研究环保型涂料最初的路线是:一是将涂料中50~60%的溶剂含量降低至20~30%;二是将涂料中的溶剂用水取代90~95%;三是用空气替代涂料中的溶剂。前2种方法得到的涂料依然含有污染环境的溶剂,而第3种方法则引导人们开发粉末涂料,这种涂料不含任何有机溶剂。

突破

1953年,西德欧文·吉姻(Div EG)发表用流化床树脂涂敷塑料的专利,1957年正式公开其原理,称之塑料粉末涂料(后来常说的塑粉)。流化床涂装方法及设备的发明,为聚乙烯等热塑性树脂粉末进入商品化涂料行业。

20世纪60年代初,壳牌(Shell)和卡文波奇(Van Cauwenberghe)公司相继开发了热固性粉末涂料专用环氧树脂和热固性环氧树脂粉末涂料。

1962年,法国赛米斯(Sames)公司发明了静电粉末喷涂装置,粉末涂料进入装饰性用途的涂料范畴。其优良的涂膜性能和简单的施工方法为涂料制造商和施工应用单位重视。

“Teodur DM”是世界市场上最早出现的可喷涂的装饰性热固型粉末涂料,采用Z型刮刀混合器热熔融混合制成,Teodur DM环氧/双氰胺粉末涂料最早是用于医院家具的涂装,其固化条件为350°F/30min。

1964年壳牌Shell公司开创了现今粉末涂料行业广泛使用的熔融挤压法粉末涂料生产技术。使粉末涂料的生产实现连续化,走上了工业化生产道路。

1966年,美国洛杉矶颁布“六六法规”,其它地区和国家也相继严格限制涂料溶剂污染环境。这促进粉末涂料进—步迅速发展。人们把粉末涂料看作解决污染的发展方向之一。

20世纪70年代初,世界各国出现研究开发粉末涂料及其推广应用的“粉末涂料热”。

我国最早研究粉末涂装技术的单位是广州电器科学研究所。该所于1965年首先研制成功环氧绝缘粉末和流化床涂敷电机铁芯工艺和设备,并在常州绝缘材料厂建立年产10t环氧绝缘粉末生产线。

上海汽车配件厂等在流化床生产线上用环氧绝缘粉末涂料包封电机。上海无线电二十四厂用球磨生产制造装饰性聚乙烯粉末涂料,用静电喷涂通讯设备外壳。化工部涂料研究所开发研制装饰性环氧粉末涂料和封闭异氰酸酯交联的聚酯树粉末涂料,尝试静电喷涂玩具,光学仪器和汽车轮圈。

20世纪七八十年代是我国粉末涂装技术研发的高峰期。各部委所属企事业单位都取得了丰硕科技成果,为迎接我国第一次粉末涂装技术应用的高潮做好了准备。化工部涂料工业研究所开发了粉末涂料流平剂和装饰型环氧粉末涂料;电子工业部738厂、航空工业部345厂在国内率先建立了粉末静电喷涂流水生产线,对电子产品和洗衣机的壳体实施粉末静电涂装的规模生产。航空工业部贵阳电机厂与国际同步研制成功静电流化床用于电机铁芯的静电粉末绝缘涂敷并投入批量生产。改革开放加速了我国粉末涂料行业的发展,粉末涂料产量直线上升,迅速占领了洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、电风扇等市场。

2000年以后,欧盟相继颁发了Rosh指令、REACH法规,多国发布VOCs减排计划,国内环保压力日趋严重,粉末涂料得到了突飞猛进的发展。

发展

国内粉末涂料的市场开发,最初以家用电器产品为主要对象,本世纪逐步推广应用到机械工程、仪器仪表、医疗器械、电子元器件、建筑行业、汽车零部件、邮电通讯、航空航天、船舶、轻工、自行车、摩托车、金属家具、办公用品、道路建设等各个领域。目前粉末涂料在石油、天燃气及船舶管道内外壁的涂装也取得了广泛应用,金属制品的涂装技术已趋于成熟,并且制定了相应的涂装标准。

奥地利老虎涂料(Tiger)率先在国内引进亨希尔邦定机,完成了国内金属粉末涂料邦定工艺升级。AKZO相继发布了D系列,让粉末涂料走上了超耐候领域。木纹转印从最初的防盗门逐渐转向铝型材市场。采用低温固化粉末涂料和UV辐射固化粉末涂料的涂装技术,MDF和塑料非金属领域也取得了巨大发展。

近两年,汽车、车厢,混泥土搅拌车等粉末涂装也提到了日程上并得到突破。

创新

随着应用领域的开拓,开发的粉末涂料品种有:重防腐型粉末涂料、低温固化涂末涂料、快固节能型粉末涂料、UV光固化粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、丙烯酸粉末涂料、耐高温粉末涂料、薄涂粉末涂料、氟碳超耐候粉末涂料、热转印粉末涂料、高硬度粉末涂料等。

更多的应用领域开发需要行业上下游齐心,树脂合成、制造设备、涂装工艺的突破。

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