20世紀(jì)40年代,聚乙烯(PE)獲得工業(yè)化生產(chǎn),隨之產(chǎn)生了PE粉末,采用火焰法噴涂。50年代歐洲開始研制并生產(chǎn)熱固性環(huán)氧(Epoxy)粉末涂料。上世紀(jì)90年代后期,為適應(yīng)新的安全或耐候性要求,歐美國家又相繼開發(fā)了一些具有特殊性能的粉末涂料品種,如低分子量環(huán)氧化合物固化聚酯,熱固性氟樹脂粉末,丙烯酸/聚酯粉末。進(jìn)入新的世紀(jì),新的粉末技術(shù)和品種更是層出不窮,粉末市場變得越來越大,也變得越來越復(fù)雜。幾乎所有的粉末品種都能在市場中找到。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,整個(gè)粉末涂料市場也將趨于更加細(xì)化,其中耐候性粉末增長幅度要快于其它品種。
一、幾種粉末涂料綜合比較性能
類別 | P/TGIC | P/HMMA | P/PT910 | P/Link1174 | PU | Acrylic/DDDA | Acrylic/Polyester | F/IPDI |
外觀 | 8 | 6 | 8 | 7 | 10 | 9 | 8 | 8 |
機(jī)械 性能 | 8 | 8 | 7 | 8 | 7 | 9 | 5 | 8 |
耐化 學(xué)品 | 7 | 7 | 8 | 8 | 9 | 8 | 4 | 10 |
耐候性 | 8 | 8 | 6 | 8 | 8 | 9 | 8 | 10 |
綜合 成本 | 6 | 7 | 6 | 6 | 5 | 6 | 6 | 5 |
應(yīng)用 舉例 | 空調(diào) 建材 | 建材 沙灘椅 | 沙灘椅,草坪燈 | 燈具, 路燈桿 | 建材,汽車部件 | 建材,汽車輪箍和面漆 | 家具,建材 | 建筑材料 |
注:①P表示聚酯樹脂,F(xiàn)表示氟樹脂;②1級最差,10級最好。
二、影響粉末涂料耐候性的多種因素
粉末涂料是基于石油化工的新型材料,由低分子量的樹脂,輔以助劑﹑顏填料等,在一定條件下固化后具有一定的外觀﹑光澤﹑顏色。當(dāng)一個(gè)物件如空調(diào)外殼,建筑型材經(jīng)粉末涂裝后置于室外的自然環(huán)境中,其涂膜必然受到各種因素的侵?jǐn)_,像陽光照射,酸雨的沖刷等,經(jīng)過一段時(shí)間,涂膜將發(fā)生一系列的變化,可表現(xiàn)為光澤下降,顏色變暗淡,涂層表面出現(xiàn)銹點(diǎn)或裂紋,開始輕微粉化……粉末涂料一經(jīng)固化,其低分子樹脂因發(fā)生化學(xué)交聯(lián)而變成具超高分子量的體型聚合物,這樣它就有了彈性﹑韌性﹑耐化學(xué)品等一系列性能。
從微觀的角度看,涂膜好似立體交叉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),主要框架是樹脂交聯(lián)后形成的高分子聚合物,在框架中間充滿著諸如顏料﹑填料粒子和其它涂料組份。涂料表面經(jīng)長時(shí)間光照后即會出現(xiàn)″斑蝕″,逐漸″粉化″,研究表明,粉末涂層的粉化主要從顏料微粒開始,特別是顏料成團(tuán)的地方,這是一個(gè)光化學(xué)過程。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(
www.epoxy-e.cn)專家介紹,高分子在熱﹑氧和光的作用下的老化主要通過自由基歷程進(jìn)行。
上面講的涂層中的網(wǎng)狀聚合物,是由無數(shù)根分子鏈通過各種化學(xué)鍵連接在一起,這些化學(xué)鍵上有的含氫﹑氧﹑雙鍵等,它們很活潑,氫容易失去,形成自由基。自由基與氧結(jié)合成為過氧自由基,可能與其它分子反應(yīng)變成氫過氧化物,使得聚合物鏈發(fā)生斷裂,這樣涂料即開始老化,而出現(xiàn)降光澤、粉化等現(xiàn)象。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(
www.epoxy-e.cn)專家介紹,影響涂料使用壽命的因素很多,概括起來大致有:紫外線(尤其是波長接近313nm)、濕度、臭氧、高溫、酸雨、工業(yè)廢氣等。