Что такое порошковые краски?

Порошковые краски - это твердые дисперсные композиции, в состав которых входят пленкообразующие (смолы), отвердители, пигменты, наполнители и целевые добавки. Порошковые краски производятся смешением компонентов в расплаве с последующим измельчением. Порошковые краски различаются свойствами, составом, условиями формирования покрытий, предназначением. 

Сырье: 
- Смолы – 50-95%
- Отвердители – 3-30%
- Пигменты – 0-40%
- Дополнители – 0.2-10%

 Воски
Средства для растекаемости
Средство для дегазации
Средства позволяющие получить структуру 

- Наполнители- 0-35% 

Термопластичные порошковые краски - при нагреве нанесенной порошковой краски, в результате расплавления и слияния частиц на изделии образуется сплошная полимерная пленка, которая после остывания выполняет защитные функции. Покрытие из термопластичной краски при повторном нагреве вновь плавятся. К термопластичным порошковым краскам относятся: краски на основе поливинилбутираля, полифторолефинов, полиэтилена. 

Плавятся снова при нагревании свыше 120°С. 

Термореактивные порошковые краски - при нагреве нанесенной порошковой краски, в результате расплавления и слияния частиц, а затем и реакции полимеризации, образуется прочная полимерная пленка, реакция носит необратимый характер и поэтому при повторном нагревании оплавления полимерной пленки не происходит. Покрытия, полученные таким способом, как правило, очень прочные и долговечные. К термореактивным порошковым краскам относятся: краски на основе эпоксидных и полиэфирных смол, акрилатов, полиуретана. 

Остаются твердыми при нагревании после отверждения. 

Методы нанесения

Два метода зарядки порошка: 

Электростатика - отрицательный заряд воздуха при высоком отрицательном напряжении. Присутствие сильного электростатического поля. 

 


 


- эффективная покраска
- электростатическое поле облегчает порошку оставаться в рабочем пространстве
- можно красить разными видами порошка
- не чувствительна на величину частиц
- легко получить тонкую толщину покрытия
- более соответствует краскам с металлическим эффектом
- появляется «клетка Фарадея» и эффект обратного заряда
 
Эффект обратного заряда 
 
Эффект «Фарадея» 

Трибо - положительный заряд частиц порошковой краски посредством трения 

нет электростатического поля 
 

 

- минимальный эффект «клетки Фарадея» и обратного заряда
- возможность обстоятельной покраски
- возможность наложения толстого слоя
- удобное применение в автоматических линиях
- лучшая растекаемость, практически отсутствует апельсиновая корка
- только универсальные краски
- чувствительность на влажность и размер частиц
- быстрое изнашивание частей пистолетов при покраски металлическими красками

Основные проблемы

Часто встречаемые дефекты:
- Проколы
- Кратеры
- Апельсиновая корка
- Механические включения
- Включения краски (цветные)
- Изменение цвета + пожелтение
- Изменение блеска
- Адгезия
- Стекание краски

Проколы
 
Дефекты покрытия имеет вид как после накалывания иглой.
Причины:
- Дегазация летучих веществ с краски и поверхности
- Отсырение порошка
- Неправильное приготовление поверхности
Как предотвращать:
- красить с соответствующей (тонкой) толщиной
- применять специальные краски предназначенные для оцинкованной поверхности
- соответственно хранить и вылеживать

Кратеры
Покрытие имеет вид «взрывного кратера».
Причины:
- Остатки жира, масла, силикона и т.д.
- Несовместимость красок (порошковых и жидких)
- Продукты коррозии
- Мокрое основание
- Пористое основание
Как предотвратить:
- Сохранять чистоту около линии
- Соответственный процесс подготовки поверхности
- Удаление коррозии перед процессом подготовки поверхности
- Сохранение чистоты в покрасочном цехе

Апельсиновая корка
Дефект покрытия имеющий вид апельсиновой корки – изменение толщины слоя.
Причины:
- очень тонкая или очень толстая толщина покрытия
- обратная ионизация
- незаряженный порошок или слабое заземление
Как предохранять:
- красить толщиной, которую рекомендует производитель
- высокое напряжение применять только в случаях перекраски (нормально достаточно 30-40 kV)
- удерживать пистолет на расстоянии 15-20 см. от детали
- контролировать скорость (давление) воздуха
- проверять состояние распылителей, заземление, чистоту крючков

Изменение цвета + пожелтение
Дефект связанный с изменением цвета на поверхности, обычно проявляется пожелтением и выделением мела (мелование).
Причины:
- интенсивное воздействие промышленной атмосферы, смол и т.д.
- кислые или основные вещества, расположенные рядом (например, в этом складе)
- влажность или адсорбция воды на поверхности защитных упаковок, а также растворителей и пластификаторов
- применение красок неприспособленных для печей обогреваемых газом
Как предохранить:
- не подвергать покрытия красок не устойчивых на воздействие неблагоприятных факторов
- правильное хранение покрашенных изделии
- применение защитных упаковок для покрашенных изделий, которые бы позволяли на свободную циркуляцию воздуха, а также не были с ними в контакте длительное время

Стекание краски
Дефект состоит в образовании «наплывов» и утолщения краски в нижней части изделия.
Причины:
- очень большая толщина слоя
- не приспособленность условий отверждения к толщине детали
- очень низкая вязкость краски в расплавленном состоянии
Как предохранять:
- контроль толщины покрытия
- контроль параметров процесса

Отслаивание краски
Дефект состоит в отслаивании слоя краски от основания.
Причины:
- Неправильная подготовка поверхности перед покраской
- Неподходящее грунтовочное покрытие
- Недостаточно упрочнена краска в печи
Как предохранять:
- сохранение параметров в процессе подготовки поверхности
- сохранение чистоты основания перед покраской
- применение грунтовочной краски соответственно с рекомендациями производителя
- соблюдение рекомендаций производителя относительно отверждения краски

Применение прозрачного лака

Эпоксидные или эпокси-полиэфирные краски предназначены для внутренних работ: использование прозрачного лака не делает порошковую краску стойкой к ультрафиолету! 

Нанесение прозрачного лака сверху структурированной порошковой краски приводит к исчезновению структуры!! 

На некоторые металлики необходимо наносить прозрачный лак для того, чтобы защитить металлический пигмент от окисления

 

Механические свойства

Твердость по Бухгольцу 

В соответствии со стандартами ISO 2815 или DIN 53153, этот тест проводится путем измерения величины деформации при вдавливании в покрытие специального колесика с острой кромкой в течение 30 секунд. Показатель твердости по Бухгольцу определяется как частное от деления 100 на длину вдавленного участка, выраженную в мм. 

Твердость, определяемая при помощи грифельного карандаша 

В соответствии со стандартом ASTM D3363. Карандаши различной твердости (2H, H, F, HB, B, 2B) затачиваются, делаются плоскими и помещаются в специальный инструмент. С помощью карандаша проводится линия. После проведения каждой линии проверятся повреждение поверхности порошковой краски. Твердость, определяемая при помощи грифельного карандаша, характеризуется двумя последовательными показателями твердости: маркой грифеля, который еще не повреждает поверхность, и следующей за ней маркой грифеля, который повреждает поверхность. 

Твердость по Клемену 

В соответствии со стандартами BS 3900:E2, ISO 1518, ASTM D5178, этот тест проводится путем прочерчивания на исследуемом покрытии стальной иглой (с определенной скоростью и нагрузкой). Каждый раз, когда игла прочерчивает линию по покрытию, она нагружается большей массой. Величина нагрузки, при которой покрытие повреждается (процарапывается до металла), является характеристикой твердости по Клемену 

Стойкость к удару 

Прямой удар или непрямой удар в соответствии со стандартами ASTM D-2794 и ISO 6272. 

Удар (быстрая деформация) определяется с помощью удар-тестера. Принцип этого теста состоит в падении определенной массы с разной высоты на исследуемую поверхность (прямой удар – падение на покрытие, непрямой удар – падение на обратную сторону образца). Стойкость к удару, если вдавливание не приводит к растрескиванию, вычисляется в кг/см, Н.м.или дюйм/фунт. 

Гибкость 

Стандартный плоский образец с нанесенным покрытием изгибается вокруг цилиндрического ролика (в соответствии с о стандартами ASTM D1737, ISO 1519 или DIN 53152) или конической оправки (в соответствии со стандартами ASTM D552 или ISO 6860). Таким образом определяются гибкость, эластичность и адгезия покрытия при деформации. Эти тесты проводятся для того, чтобы оценить последеформационные качества компонентов порошковой краски. 

Если тест-панели изгибаются вокруг цилиндрического ролика (известного диаметра), то результатом измерения является минимальный диаметр ролика, при котором не наблюдается повреждения покрытия. 

Если тест-панели изгибаются вокруг конической оправки, то результатом измерения является длина участка поврежденного покрытия, начиная от острия конуса. 

Стойкость деформации по Эриксену 

В соответствии со стандартами DIN 53156 или ISO1520. При проведении этого теста шарик определенного диаметра с определенной скоростью вдавливается в образец с нанесенным покрытием с обратной стороны (медленная деформация). В конце концов, покрытие растягивается и растрескивается. Результат измерения – глубина проникновения шарика в тест-панель, при которой происходит разрушение покрытия. 

Тест на адгезию (решетчатые надрезы) 

В соответствии со стандартами ISO 2409, ASTM D3359 или DIN 53151. На исследуемой тест-панели покрытие процарапывается до металла пересекающимися под прямым углом линиями, расположенными на одинаковых расстояниях друг от друга (1-2 мм). На надрезы накладывается стандартная скотч-лента. Результат измерения – количество отделившихся участков после удаления ленты.

Стойкость к климатическим факторам

Ускоренное старение и стойкость к ультрафиолету (QUV) 

Этот тест состоит из двух циклов. Тест-панели с исследуемым покрытием подвергаются ультрафиолетовому облучению в течение 8 часов, затем выдерживается 4 часа без облучения. Общее время проведения испытаний – 1000 часов. После каждых 250 ч. Испытаний производится контроль образцов. Таким образом тестируются сохранение цвета и блеска порошкового покрытия. 

Флорида-тест 

В течение минимум 1 года образцы с исследуемым покрытием выдерживаются в условиях солнечного и влажного климата Флориды. При этом оценивается сохранение блеска и цвета покрытия. 

Тест на влагостойкость 

В соответствии со стандартами DIN 50017 или ISO 6270. Тест проводится в камере с повышенной влажностью и температурой в течение 1000 часов. Каждые 250 часов производится контроль образцов с нанесенным покрытием, при этом производятся крестообразные надрезы покрытия в середине образцов. При помощи этого теста контролируется проникновение влаги под покрытие и коррозия во влажной среде. 

Стойкость к воздействию соляного тумана 

В соответствии со стандартами ISO 9227 или DIN 50021. При проведении этого теста тест-панели с крестообразными надрезами покрытия помещаются в теплую влажную атмосферу с солевым туманом. Этот тест определяет, насколько покрытие защищает от коррозии в солевой атмосфере (например, на берегу моря). Обычно этот тест проводится в течение 1000 часов, с контролем после каждых 250 часов. 

Тест по Кестерниху 

В соответствии со стандартами DIN 50018 или ISO3231. Дает хорошее представление о стойкости покрытия к окружающей среде в промышленном районе. На определенный период тест-панели с исследуемым покрытием помещают в теплую влажную среду, содержащую диоксид серы. Испытания проводятся 24- часовыми циклами с контролем после каждых 25 часов. 

Сопротивление строительному раствору 

В соответствии со стандартом ASTM C207. Специальный строительный раствор воздейтствует на покрытие при 23°C и 50% влажности в течение 24 часов. 

Cопротивление к воздействию химикатов 

Часто применятся для порошковых красок, которые в процессе эксплуатации подвергается воздействию детергентов или химикатов. Стандартные условия не указываются. Производитель порошковой краски обсуждает условия с покупателем или конечным потребителем.