With the push for environmental protection, firms must develop eco-friendly coatings. But, eco-friendly coatings aren’t limited to water-based ones. If enterprises rush to develop water-based coatings, product homogeneity will inevitably occur. Besides water-based coatings, high-solid, solvent-free, and powder coatings are also eco-friendly. They should be the key development focus of the coatings industry. A report said the Asia-Pacific region will have the highest growth in powder coatings from 2017 to 2022. This applies to both value and volume. Powder coating technology is developing rapidly to adapt to the demand-driven market. The market drives the need to study different powders in coatings.
Агляд парашковага пакрыцця
Уводзіны ў парашковыя пакрыцця
Парашковае пакрыццё зарадзілася ў 1950-х гадах. Гэта экалагічна чыстае пакрыццё. Ён мае цвёрдае ўтрыманне 100% і не змяшчае ЛОС. Гэта эканоміць энергію і памяншае забруджванне. Ён мае просты працэс, лёгка аўтаматызуецца і мае выдатныя характарыстыкі пакрыцця.
Powder coating is a powder coating composed of polymers, pigments, fillers and additives. Powder coating has no volatilization of its liquid medium. So, it has good ecological and environmental protection. It can form a thicker coating in one application, with very high efficiency. It also has great mechanical properties and chemical resistance. Its performance is excellent, too. Using powder coating saves energy and resources. Its utilization rate can reach 99%. It is safe and very cost-effective. It is a solvent-free coating. It meets the “four E” principles: economy, environmental protection, efficiency, and performance.
Агляд рынку парашковых пакрыццяў
Рост попыту на бытавую тэхніку і лёгкія транспартныя сродкі павялічыў патрэбу ў парашковых фарбах. Рост попыту з боку прамысловасці ў развітых краінах і краінах, якія развіваюцца, спрыяў росту рынку парашковых пакрыццяў. У справаздачы "Рынкі і рынкі" гаворыцца, што сусветны рынак парашковых пакрыццяў да 2022 года дасягне $134,9 мільярда ЗША. З 2017 па 2022 год ён будзе расці на 6,75% штогод.
Рынак парашковых пакрыццяў у Кітаі мае самы хуткі ў свеце рост попыту. Гэта звязана з многімі фактарамі. Яны ўключаюць хуткую урбанізацыю і рост жылля, будаўніцтва і аўтамабіляў. У 2016 годзе вытворчасць парашковых пакрыццяў у Кітаі дасягнула 2,07 мільёна тон.
Парашковыя фарбы складаюць 11% ад агульнай вытворчасці пакрыццяў у маёй краіне. У 13-й пяцігодцы сказана, што «да 2020 года лакафарбавая прамысловасць павінна вырабляць каля 22 мільёнаў тон». З іх 57% павінны быць эканамічна эфектыўнымі, экалагічна чыстымі пакрыццямі. У 2020 годзе аб'ём парашковых пакрыццяў вырасце да 18% з аб'ёмам вытворчасці 4 мільёны тон. Рост парашковых пакрыццяў павысіць попыт на парашковыя напаўняльнікі.
Аналіз прымянення розных парашковых матэрыялаў у парашковых пакрыццях
Напаўняльнікі ў пакрыццях могуць скараціць выдаткі. Яны таксама паляпшаюць характарыстыкі пакрыцця.
Напрыклад, яны могуць:
- Палепшыце ўстойлівасць пакрыцця да зносу і драпін.
- Паменшыць правісанне падчас выраўноўвання расплаву.
- Палепшыць яго каразійную і вільгацеўстойлівасць.
When choosing fillers for powder coatings, consider density, dispersion, particle size, and purity. In general, the higher the density, the lower the powder coating’s coverage. The dispersion of large particles is better than that of small ones. The filler is chemically inert. It must not react with some powder formula components, like pigments. The filler should be as white as possible. Powder coatings mainly use these materials: calcium carbonate, barium sulfate, talc, mica, kaolin, silica, and wollastonite.
Прымяненне карбанату кальцыя ў парашковых пакрыццях
Карбанат кальцыя бывае двух відаў: лёгкі і цяжкі. Святло выпадае ў асадак карбанату кальцыя. Усе тыпы карбанату кальцыя і спосабы вытворчасці ўплываюць на бляск пакрыцця. Моцны ўплыў на яго аказваюць розныя памеры часціц. Карбанат кальцыя звычайна не рэкамендуецца выкарыстоўваць на вуліцы.
Цяжкі карбанат кальцыя ў асноўным выкарыстоўваецца для замены некаторых іншых матэрыялаў. Ён часткова замяняе дыяксід тытана, каляровыя пігменты, светлы кальцый і асаджаны сульфат барыю. Ён прадухіляе карозію і часткова замяняе пігменты супраць іржы. Ён таксама выкарыстоўваецца ў якасці павелічэння.
Пры выкарыстанні цяжкага карбанату кальцыя ў фарбах для памяшканняў яго можна выкарыстоўваць асобна або з талькам. Карбанат кальцыя, у параўнанні з талькам, лепш. Гэта можа паменшыць распыленне, палепшыць захаванне колеру ў светлых фарбах і павысіць устойлівасць да цвілі. Аднак яго слабая ўстойлівасць да кіслот перашкаджае яго ўжыванню ў вонкавых пакрыццях.
Лёгкі карбанат кальцыя мае меншы, больш аднастайны памер часціц, чым цяжкі карбанат кальцыя. Ён таксама мае больш высокае паглынанне алею і яркасць. Лёгкі карбанат кальцыя можна выкарыстоўваць там, дзе патрабуецца максімальна матыруючым эфект.
Прымяненне сульфату барыю ў парашковых пакрыццях
Ёсць два тыпу сульфату барыю, якія выкарыстоўваюцца ў якасці пігментаў для цела фарбы: натуральны і сінтэтычны. Натуральны прадукт - парашок барыту. Сінтэтычны прадукт - абложаны сульфат барыю.
У парашковых пакрыццях асаджаны сульфат барыю можа палепшыць выраўноўванне і бляск. Ён сумяшчальны з усімі фарбавальнікамі. Гэта дазваляе парашковым пакрыццям дасягаць ідэальнай таўшчыні і высокай хуткасці нанясення ў працэсе распылення.
Барытавы парашок напаўняльнікаў выкарыстоўваецца ў прамысловых грунтоўках і аўтамабільных пакрыццях. Гэтыя пакрыцця маюць патрэбу ў высокай трываласці, напаўняльнай здольнасці і хімічнай інэртнасці. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў глянцавых фінішных пакрыццях. У латексных фарбах дробны парашок барыту можа замяніць частку дыяксіду тытана. Яго высокі паказчык праламлення (1,637) робіць яго напаўпразрыстым белым пігментам.
Прымяненне парашка лушчака ў парашковых пакрыццях
Парашок лушчака складаецца з складаных сілікатаў, і яго часціцы расслаеныя. Ён мае выдатную ўстойлівасць да цяпла, кіслот і шчолачаў. Гэта таксама ўплывае на цякучасць расплаву парашковых пакрыццяў. Выкарыстоўваецца ў тэрмаўстойлівых і ізаляцыйных парашковых пакрыццях. Ён таксама можа быць напаўняльнікам для тэкстурнай пудры.
З многіх тыпаў слюды структура серицита падобная на структуру кааліну. Ён валодае ўласцівасцямі як слюды, так і гліністых мінералаў. Яго выкарыстанне ў пакрыццях можа значна палепшыць іх устойлівасць да надвор'я і водапранікальнасць. Гэта таксама можа палепшыць іх адгезію, трываласць і знешні выгляд. У той жа час часціцы фарбавальніка могуць трапляць у праслойку рашоткі серицитового парашка. Гэта дазваляе захаваць колер ад выцвітання на працягу доўгага часу. Акрамя таго, серицитовый парашок таксама мае функцыю барацьбы з водарасцямі і цвіллю. Такім чынам, серицитовый парашок з'яўляецца шматфункцыянальным напаўняльнікам з выдатным суадносінамі кошту і якасці для пакрыццяў.
Прымяненне тальку ў парашковых пакрыццях
Тальк, таксама вядомы як гідратаваны сілікат магнію, непасрэдна здрабняецца з талькавай руды. Часціцы ўяўляюць сабой крышталі ігольчастай формы. Яны адчуваюць сябе тлустымі. Яны мяккія і не вельмі абразіўныя. Яны валодаюць добрай суспензійнай і диспергируемостью і пэўнай тиксотропностью. Яны моцна ўплываюць на цякучасць расплаву парашковых пакрыццяў. Такім чынам, іх часта выкарыстоўваюць для тэкстурных пудраў. У цяперашні час яны выкарыстоўваюцца ў розных грунтоўках, прамежкавых пакрыццях, фарбах для дарожных знакаў, прамысловых пакрыццях, а таксама ўнутраных і вонкавых архітэктурных пакрыццях.
Talc is cheap, but it has disadvantages, so its usage is limited. First, it has a large oil absorption. For low oil absorption, it must be mixed with fillers and low-oil-absorption barite powder. Also, it has low wear resistance. In high-wear situations, other fillers must be added to compensate. Thirdly, talc with non-metallic minerals is not fit for exterior coatings that need high weather resistance. The impurities can react with acids, like acid rain. Also, talc has matting properties, so it is not used in high-gloss coatings.
Прымяненне кремнезема ў парашковых пакрыццях
Кіпры парашкападобны кварц належыць да тыпу крэмнеземнай сістэмы. Ён бяспечны і шырока выкарыстоўваецца ў многіх пакрыццях, такіх як парашковыя, вогнеахоўныя, воданепранікальныя і антыкаразійныя. Танны, кіпры парашкападобны кварц можа знізіць кошт парашковых пакрыццяў. Ён можа замяніць сульфат барыю, каб паменшыць растваральны барый. Гэта будзе адпавядаць экалагічным стандартам.
Акрамя таго, у парашковых пакрыццях часта выкарыстоўваецца пылевидный дыяксід крэмнія ў якасці дапаможнага сродкі супраць слежвання. Дыяксід крэмнія з'яўляецца верхнім пігментам цела і сродкам для кантролю рэалогіі пакрыцця. Ён мае выдатную прадукцыйнасць. У вадкіх пакрыццях ён кантралюе рэалогію шляхам: патаўшчэння, тыксатрапіі, прадухілення правісання і пакрыцця краёў. У цвёрдых парашковых пакрыццях ён паляпшае цякучасць парашка і прадухіляе агламерацыю і псевдоожижение.
Прымяненне кааліну ў парашковых пакрыццях
Каалін можа палепшыць тыксатропныя і супрацьадкладныя ўласцівасці. Абпаленая гліна не ўплывае на реологию. Але, як і неапрацаваная гліна, яна можа матаваць, павялічваць укрыўнасць і беласць. Гэтыя эфекты падобныя на тальк.
Каалін валодае высокім водапаглынаннем. Гэта не дапамагае пры тыксатрапіі або стварэнні гідрафобных пакрыццяў. Памер часціц каалінавых прадуктаў складае ад 0,2-1 мкм. Каалін з буйнымі часціцамі валодае нізкім водапаглынаннем. Валодае добрым матыруючым эфектам. Каалін з невялікім памерам часціц (менш за 1 мкм) можна выкарыстоўваць для полуматовых і ўнутраных пакрыццяў.
Каалін можна падзяліць на кальцыніраваны каалін і прамыты каалін. Увогуле, алейпаглынанне, непразрыстасць, сітаватасць, цвёрдасць і яркасць кальцыніраванага кааліну вышэй, чым у прамытага кааліну.
Прымяненне полых шкляных мікрасфер у парашковых пакрыццях
Полыя шкляныя мікрасферы - гэта малюсенькія полыя сферычныя парашкі. Яны лёгкія, маюць вялікі аб'ём і нізкую цеплаправоднасць. Яны валодаюць высокай трываласцю на сціск, ізаляваныя і ўстойлівыя да карозіі. Яны нетоксичны, добра диспергируются і ўстойлівыя.
Пры выкарыстанні ў парашковых пакрыццях полыя шкляныя мікрасферы могуць выконваць наступныя ролі:
- (1) Цеплаізаляцыя, ізаляцыя і нізкае водапаглынанне. Полыя шкляныя мікрасферы маюць унутры вакуум або разрэджаны газ. Гэта стварае розніцу ў шчыльнасці і цеплаправоднасці з эпаксіднай смалой. Такім чынам, яны добра ізалююць цяпло. Яны з'яўляюцца выдатным напаўняльнікам для тэрмаўстойлівых парашковых пакрыццяў.
- (2) Гэта можа палепшыць фізічныя і механічныя ўласцівасці парашковых пакрыццяў. Напаўняльнікі для пустых шкляных мікрасфер могуць павялічыць цвёрдасць і калянасць парашковых пакрыццяў. Аднак зніжаецца ўдаратрываласць. Ступень зніжэння залежыць ад апрацоўкі паверхні полых шкляных мікрасфер. Выкарыстанне правільнага злучнага агента для папярэдняй апрацоўкі можа паменшыць яго ўдаратрываласць.
- (3) Нізкае паглынанне алею. Хуткасць паглынання алею полымі шклянымі мікрасферамі адрозніваецца. Гэта ад 7 мг да 50 мг на 100 г. Гэты напаўняльнік з нізкім паглынаннем алею павялічвае маскіраваную колькасць напаўнення падчас вытворчасці. Гэта зніжае агульны кошт.
Прымяненне воластонита ў парашковых пакрыццях
Волластонит - гэта ў асноўным сілікат кальцыя. Ён мае шчыльнасць 2,9 г/см3, каэфіцыент праламлення 1,63 і паглынанне масла 30-50%. Ён мае ігольчастую структуру і добрую яркасць.
Для парашковых пакрыццяў звычайна выкарыстоўваецца натуральны парашок воластонита, які апрацоўваецца з натуральнага воластонита. Волластонит можа быць пігментам цела. Ён можа замяніць белы пігмент у пакрыцці. Гэта палепшыць укрыўнасць і знізіць выдаткі на фарбу. Яго добрая праводнасць робіць яго агульным выбарам для эпаксідных ізаляцыйных парашковых пакрыццяў. Волластонит - белы іголкападобны матэрыял. Гэта можа палепшыць уласцівасці парашковых пакрыццяў на выгіб і расцяжэнне.
Тэндэнцыя развіцця парашковых напаўняльнікаў для парашковых пакрыццяў
Апрацоўка паверхні парашковых напаўняльнікаў
Напаўняльнікі для парашковых пакрыццяў палярныя. Смалы для парашковых пакрыццяў надзвычай палярныя. Гэта прывядзе да дрэннай сумяшчальнасці паміж імі і пагоршыць характарыстыкі пакрыцця. Такім чынам, звычайна неабходна лячыць парашковыя напаўняльнікі. Выкарыстоўвайце фізічныя метады (пакрыццё паверхні і адсорбцыя) або хімічныя метады (замяшчэнне, гідроліз, полімерызацыя і прышчэпка), каб паменшыць памер часціц запаўняльнікаў або палепшыць цякучасць сістэмы. Гэта паляпшае апрацоўку пакрыцця, якасць паверхні (бляск, яркасць колеру) і механічную трываласць.
Микронизация парашковых напаўняльнікаў
Сталае суадносіны смалы і напаўняльніка ў парашковым пакрыцці з'яўляецца ключавым. Тэарэтычна меншыя часціцы напаўняльніка даюць лепшыя паверхневыя і механічныя ўласцівасці. Калі памер часціц напаўняльніка памяншаецца да памеру дыяксіду тытана (0,2-0,5 мкм), можна вылучыць агламераваны тытан у формуле. Гэта створыць лепшыя цэнтры дысперсіі. Гэта палепшыць укрыўнасць дыяксіду тытана. Гэта прынцып прасторавага падзелу микронизированных напаўняльнікаў. Аналагічным чынам мікранізаваныя напаўняльнікі таксама могуць паменшыць колькасць выкарыстоўванага пігмента.
Нанатэхналогія парашковага напаўняльніка
Найбольш часта выкарыстоўванымі нанаматэрыяламі з'яўляюцца нана-дыяксід крэмнію, нана-дыяксід тытана і нана-карбанат кальцыя. Паведамляецца, што нана-дыяксід тытана празрысты. Гэта можа палепшыць механічныя ўласцівасці і паглынанне УФ-прамянёў пакрыццямі. Гэта таксама можа значна павысіць устойлівасць да атмасферных уздзеянняў парашковых пакрыццяў у аўтамабільным лакавым пакрыцці. Нанаматэрыялы - гэта вельмі дробныя часціцы з высокай павярхоўнай актыўнасцю. Яны лёгка агламеруюць і флокулируют. Такім чынам, апрацоўка паверхні нананапаўняльнікаў, метад дадання і выбар дысперсійнага абсталявання, колькасць нанаматэрыялаў, якія дадаюцца ў парашковыя пакрыцця, і спосаб іх дысперсіі ў базавай смале з'яўляюцца ключом да прымянення нанаматэрыялаў у парашковых пакрыццях. Пры распрацоўцы парашковых пакрыццяў выбірайце напаўняльнікі ў залежнасці ад патрабаванняў да эксплуатацыйных характарыстык. Гэта дазволіць дасягнуць лепшага эфекту.
Функцыяналізацыя напаўняльнікаў парашковага пакрыцця
Мэтай функцыянальных парашковых пакрыццяў з'яўляецца паляпшэнне іх уласцівасцяў. Гэта ўключае ў сябе іх фізічныя, хімічныя і механічныя аспекты. Ці, каб дадаць да іх новыя функцыі. Парашкі кааліну і воластонита робяць электраізаляцыйныя парашковыя пакрыцця. Яны могуць знізіць выдаткі і палепшыць ізаляцыю. Гідраксіды алюмінію і магнію могуць затрымліваць полымя. Яны могуць вырабляць вогнеахоўныя парашковыя пакрыцця. Яны таксама могуць кантраляваць рэалогію, паляпшаць адгезію, кантраляваць бляск і паляпшаць укрыўнасць. Такім чынам, напаўняльнікі для парашковых пакрыццяў павінны перайсці ад простага скарачэння выдаткаў. Яны павінны засяродзіцца на даследаваннях для распрацоўкі новых, высокаэфектыўных, недарагіх напаўняльнікаў. Гэта зроблена для задавальнення растучых патрабаванняў да парашковых пакрыццяў.