ПОРОШКОВЫЕ КРАСКИ,
порошкообразные композиции, состоящие из пленкообразователей и пигментов и используемые
для получения покрытий. Известны также композиции, не содержащие пигментов (лаки).
Пленкообразовате-лями служат термопластичные (полиэтилен, полипропилен, поливинилбутираль,
ПВХ, полиамиды и др.) и термореактивные (напр., эпоксидные и полиэфирные смолы,
полиуретаны) полимеры. В состав термореактивных порошковых красок входят также отвердители
и ускорители отверждения порошковых красок содержат
пигменты и наполнители (оксиды Ti, Cr, Fe, Zn, техн. углерод, орг. пигменты,
барит, тальк, каолин, молотая слюда, кварц, стекловолокно и др.), пластификаторы
и разл. добавки, напр. стабилизаторы, антипирены, антивспени-вающие агенты,
ПАВ, в-ва, улучшающие сыпучесть порошковых красок, их растекание по подложке (розлив) и
адгезию.
В пром-сти распространены
два способа приготовления порошковых краскок: "сухое" смешение компонентов и
гомогенизация их в расплаве с послед. измельчением. Предпочтение отдается последнему
методу.
Процесс получения порошковых красок
включает след. стадии: предварит. измельчение в мельницах полимеров или олигомеров;
дозирование всех исходных компонентов и их предварит. "сухое" смешение
в высокоскоростных смесителях; гомогенизация в расплаве (в двухшнековом или
в одношнековом осциллирующем экструдере); охлаждение полученного расплава в
охлаждающих устройствах барабанного или ленточного типа; грубое и тонкое измельчение
в мельницах; классификация частиц по размерам (преим. на барабанных ситах);
фасовка. Размер частиц порошковых красок колеблется в широких пределах (10-300 мкм); при
этом большое влияние на качество покрытия оказывает фракционный состав красок,
чем уже разброс частиц порошковых красок по размеру, тем выше их качество.
Порошковые краски наносят на предварительно
подготовленные пов-сти изделий след. методами напыления: в электрич. поле высокого
напряжения (60-90 кВ); трибоэлектризацией; в псевдо-ожиженном слое; в пламени
газовой горелки (1500-2500 °С) или в струе ионизованного газа (плазмы) с
т-рой 8000-10000 °С. Наиб. распространение получили два первых метода. При
этом порошковые краски наносят на холодную либо на предварительно нагретую пов-сть изделия;
по второму способу достигаемый внеш. вид и физ.-мех. св-ва покрытия лучше. Для
подготовки пов-стей используют мех. способы (пескоструйный, дробеструйный) или
химические (напр., фосфатирова-ние, хроматирование); см. также Лакокрасочные
покрытия.
Образование покрытия в
случае термопластичного плен-кообразователя происходит в результате сплавления
порошковых красок при т-ре выше т-ры его текучести, в случае термореактивного происходят
плавление и растекание по пов-сти подложки с послед. отверждением при 120-250
°С в зависимости от реакц. способности компонентов; продолжительность отверждения
колеблется от 2 до 40 мин. Сплавление и отверждение порошковых красок проводят в конвекционных
или ИК печах либо за счет тепла предварительно нагретого изделия.
Большое значение при изготовлении
порошковых красок и эксплуатации покрытий на их основе имеют термодинамич. характеристики.
Термореактивные порошковые краски характеризуются тремя т-рами: т-рой стеклования, определяющей
стабильность порошковых красок при хранении и сыпучесть; т-рами текучести и отверждения,
определяющими т-ры переработки и формирования покрытия. Термопластичные порошковые краски
характеризуются в осн. т-рами стеклования и текучести.
Преимущества порошковых красок: отсутствие
орг. р-рителей, высокая экономичность их применения, возможность формирования
покрытий за одну операцию при миним. потерях, высокие физ.-мех. и защитные св-ва.
Недостатки: относительно высокие т-ры формирования покрытий (120-250 °С),
невозможность колерования, трудности получения тонкослойных (< 30 мкм) покрытий
высокого качества, сложность применения в домашних условиях.
Покрытия на основе порошковых красок
находят широкое применение и отличаются большим спектром физ.-мех., электрич.
и защитно-декоративных характеристик. Так, покрытия на основе полиолефинов обладают
хорошими физ.-мех., антикоррозионными, электроизоляц. св-вами, однако по адгезии
к пов-сти подложки, твердости и декоративности вида они уступают мн. лакокрасочным
материалам. Порошковые краски на основе полиолефинов широко применяют для получения защитных
покрытий на разл. изделиях из металлич. проволоки, лопастях и корпусах вентиляторов,
трубах (в сочетании с грунтовками, обладающими хорошей адгезией), чанах травильного
оборудования, на с.-х. оборудовании, деталях стиральных и посудомоечных машин
и др. К тому же эти покрытия самые дешевые из всех других, получаемых из порошковых красок.
Покрытия на основе порошковых красок,
содержащих в качестве пленко-образозателя ПВХ, характеризуются высокой хим.,
масло-и бензостойкостью, однако имеют низкие диэлектрич. св-ва и недостаточно
долговечны при длительном воздействии атм. факторов и повыш. т-р. Такие порошковые краски
применяют, напр., для защиты рулонного металла, металлич. строит. панелей, трубопроводов
ирригац. сооружений, аккумуляторных баков.
По устойчивости к трению
скольжения и абразивному износу полиамидные покрытия из порошковых красок превосходят все
др. виды покрытий из порошковых красок, однако адгезия их к металлам недостаточно высока
и стабильна, особенно в водных средах. Используют полиамидные порошковые краски в осн. для
окраски, напр., узлов трения машин и механизмов, винтов кораблей, якорей электродвигателей.
Покрытия на основе эпоксидных порошковых красок отличаются высокими антикоррозионными св-вами,
хорошей адгезией к металлам, стойкостью к действию воды, щелочей, смазочных
масел, топливу, сырой нефти, катодному отслаиванию, высокими электроизоляц.
св-вами, хорошей эластичностью, ударной прочностью. Наиб. широко эпоксидные
порошковые краски применяют для получения антикоррозионных покрытий на наружных и внутр.
пов-стях труб разл. назначения, включая магистральные газо- и нефтепроводы,
в транспортном машиностроении, приборостроении, электротехнике, радиоэлектронной
пром-сти, для отделки бытовых приборов.
Покрытия на основе полиэфирных
порошковых красок отличаются хорошей атмосфере- и светостойкостью, мех. и электрич. прочностью,
повыш. стойкостью к истиранию, они лучше других порошковых красок наносятся методом напыления
в электрич. поле высокого напряжения, на их основе получают цветные, фактурные
защитно-декоративные покрытия для товаров широкого потребления, включая металлич.
мебель, велосипеды, спортивные снаряды, детские игрушки, для осветит. и электрооборудования,
строит. металлич. конструкций. Гибридные эпоксиполиэфирные порошковые краски по св-вам покрытий
и др. характеристикам занимают промежут. положение между эпоксидными и полиэфирными
порошковыми красками, по объему произ-ва и применения вышли на первое место.
Наиб. распространение получили
термореактивные порошковые краски (ок. 70% от общего выпуска), доля выпуска термопластичных
порошковых красок постепенно снижается. Общий прирост произ-ва порошковых красок 15-20% в год.
Лит.: Кантерова
Т. И. [и др.], Порошковые покрытия и методы их нанесения, М., 1986 (Обзорная
информация НИИТЭХим. Сер. Технология лакокрасочных покрытий); Яковлев А. Д.,
Порошковые краски, Л., 1987; Богомолова Е. П., Устименко И. Е., Еселев А. Д.,
"Лакокрасочные материалы и их применение", 1987, № 2, с. 71-74.
В. Н. Музыкантов.