De snelle ontwikkeling van poedercoatings heeft de vraag naar poedervullers. Met marktdrivers op hun plaats, onderzoek naar de toepassing van verschillende poedermaterialen in powder coatings has become increasingly important. The main non-metallic powders used in powder coatings are calcium carbonate, barium sulfate, talcum powder, mica powder, kaolin, silica, and wollastonite.
Fillers in coatings not only reduce costs but also play a significant role in improving the performance of the coatings, such as enhancing wear resistance, scratch resistance, reducing sag during the molten flow of the coating, improving corrosion resistance, and improving moisture resistance.
When selecting fillers for powder coatings, factors such as density, dispersion performance, particle size distribution, and purity must be considered. Generally, the higher the density, the lower the coverage of the powder coating. Larger particles have better dispersion than smaller ones. Fillers should be chemically inert to avoid reacting with certain components in the powder formula, such as pigments. The color of the filler should be as white as possible.
Niet-metalen poeders-Calciumcarbonaat
Calciumcarbonaat is verkrijgbaar in twee soorten: licht calciumcarbonaat (neergeslagen calciumcarbonaat) en zwaar calciumcarbonaat. Ongeacht het type of de productiemethode heeft de deeltjesgrootte een sterke invloed op de glans van de coating. Calciumcarbonaat wordt over het algemeen niet aanbevolen voor gebruik buitenshuis.
Zwaar calciumcarbonaat wordt voornamelijk gebruikt ter vervanging van titaandioxide en kleurpigmenten, en gedeeltelijk ter vervanging van neergeslagen bariumsulfaat voor corrosiebestendigheid en roestpreventie. Voor architecturale verven binnenshuis kan zwaar calciumcarbonaat alleen of in combinatie met talkpoeder worden gebruikt. Vergeleken met talkpoeder vermindert calciumcarbonaat de verkrijting, verbetert het de kleurbehoud van lichtgekleurde verven en versterkt het de schimmelwerende eigenschappen. De slechte zuurbestendigheid beperkt echter het gebruik ervan in buitenverven.
Licht calciumcarbonaat daarentegen heeft een kleinere deeltjesgrootte, een smallere deeltjesgrootteverdeling, een hogere olie-absorptie en een hogere helderheid. Het is ideaal voor toepassingen die maximale glansonderdrukking vereisen.
Niet-metalen poeders - bariumsulfaat
Bariumsulfaat is verkrijgbaar in twee vormen: natuurlijk en synthetisch. De natuurlijke vorm staat bekend als barietpoeder, terwijl de synthetische vorm bekend staat als neergeslagen bariumsulfaat.
In powder coatings, precipitated barium sulfate enhances the flow and gloss retention of the coating, with excellent compatibility with all types of colorants. It helps achieve an ideal coating thickness during the spraying process, with a high powder application rate.
Barite powder is mainly used in industrial primers, automotive intermediate coatings, and high-gloss topcoats that require high film strength, high filling capacity, and high chemical inertness. In latex paints, due to its high refractive index (1.637), fine barite powder acts as a semi-transparent white pigment, partially replacing titanium dioxide in the coating.
Micapoeder in poedercoatings
Micapoeder is een complex silicaatmateriaal met vlokkige deeltjes. Het is uitstekend bestand tegen hitte en zuur en base. Micapoeder beïnvloedt de smelteigenschappen van poedercoatings en wordt over het algemeen gebruikt in hogetemperatuur- en isolerende poedercoatings. Het kan worden gebruikt als vulstof voor textuurpoeders.
Van de verschillende soorten mica heeft sericiet een chemische structuur die vergelijkbaar is met die van kaolien, met eigenschappen van zowel mica als kleimineralen. Het gebruik ervan in coatings verbetert de weersbestendigheid, waterbestendigheid, hechtsterkte en het algehele uiterlijk van de film aanzienlijk. Bovendien kunnen kleurstofdeeltjes gemakkelijk in de tussenlaag van sericiet doordringen, waardoor de kleur langer levendig blijft.
Sericietpoeder is bovendien bestand tegen algen en schimmels, waardoor het een uitstekende multifunctionele vulstof is met een goede prijs-kwaliteitverhouding.
Talkpoeder in poedercoatings
Talkpoeder, ook bekend als gehydrateerd magnesiumsilicaat, wordt rechtstreeks uit talkerts vermalen. De deeltjes hebben een naaldachtige kristalstructuur, voelen glad aan, hebben een zachte textuur en een lage abrasiviteit. Het heeft goede suspensie-, dispersie- en thixotrope eigenschappen, die de smeltvloei-eigenschappen van poedercoatings sterk beïnvloeden. Talkpoeder wordt vaak gebruikt in textuurpoeders.
Talkpoeder wordt momenteel gebruikt in diverse primers, tussenlagen, wegmarkeringsverven, industriële coatings en architecturale verven voor zowel binnen als buiten. Het heeft echter bepaalde nadelen. Het heeft een hoge olie-absorptie, waardoor voor bepaalde toepassingen vulstoffen met een lage olie-absorptie of barietpoeder nodig zijn. Het heeft ook een slechte slijtvastheid, waardoor extra vulstoffen nodig zijn voor toepassingen die een hoge slijtvastheid vereisen. Bovendien bevat talkpoeder onzuiverheden die kunnen reageren met zuren (zoals zure regen), waardoor het gebruik ervan in buitencoatings die een hoge weersbestendigheid vereisen, beperkt is. Het heeft ook een matterend effect, waardoor het over het algemeen niet wordt gebruikt in hoogglanscoatings.
Silica in poedercoatings
Poreus kwarts is een type silicasysteem. Het staat bekend om zijn veiligheid en wordt veel gebruikt in poedercoatings, brandwerende coatings, waterdichte coatings en anticorrosiecoatings. Goedkoop poreus kwarts kan de kosten van poedercoatings verlagen en tevens bariumsulfaat vervangen om het gehalte aan oplosbaar barium te verlagen en zo te voldoen aan milieueisen.
Daarnaast wordt pyrogeen silica vaak gebruikt als antiklontermiddel in poedercoatings. Het is een multifunctioneel pigment en een uitstekend middel voor het reguleren van de reologie van coatings. In vloeibare coatings vervult het functies zoals verdikking, thixotropie, anti-uitzakking en randdekking. In vaste poedercoatings verbetert het de vrijvloeiende eigenschappen van het poeder, voorkomt het klontering en bevordert het de vloeibaarheid.
Niet-metalen poeders - Kaolien
Kaolien kan worden onderverdeeld in gecalcineerde kaolien en gewassen kaolien. Gecalcineerde kaolien heeft over het algemeen een hogere olieabsorptie, opaciteit, porositeit, hardheid en glans dan gewassen kaolien.
Kaolien kan de thixotropie en anti-bezinkingseigenschappen verbeteren. Gecalcineerde kaolien heeft geen invloed op de reologische eigenschappen van coatings, maar kan een matterend effect hebben, de opaciteit verhogen en de witheid verbeteren, vergelijkbaar met talkpoeder.
Kaolien heeft over het algemeen een hoge waterabsorptie, waardoor het ongeschikt is voor het verbeteren van de thixotropie van coatings of voor het bereiden van hydrofobe coatings. De deeltjesgrootte varieert doorgaans van 0,2 tot 1 μm. Grovere kaolien heeft een lagere waterabsorptie en een beter matterend effect, terwijl kaolien met een deeltjesgrootte van minder dan 1 μm wordt gebruikt in semi-glanzende en interieurcoatings.
Holle glazen microbolletjes in poedercoatings
Holle glazen microbolletjes zijn kleine, holle, bolvormige poeders met voordelen zoals een laag gewicht, groot volume, lage thermische geleidbaarheid, hoge druksterkte, isolatie, corrosiebestendigheid, niet-toxiciteit en goede verspreiding, stroming en stabiliteit.
Wanneer ze in poedercoatings worden toegepast, dienen holle glasmicrobolletjes de volgende doeleinden:
- Thermische isolatie en isolatie: Hun interne structuur is ofwel vacuüm ofwel gevuld met dunne gassen, wat zorgt voor een aanzienlijk verschil in dichtheid en thermische geleidbaarheid met epoxyharsen. Dit maakt ze een uitstekende vulstof voor hogetemperatuurpoedercoatings.
- Verbetering van mechanische eigenschappen: Holle glazen microbolletjes verhogen de hardheid en stijfheid van poedercoatings, maar verminderen de slagvastheid. De mate van afname van de slagvastheid hangt af van de oppervlaktebehandeling van de microbolletjes. Het gebruik van het juiste koppelmiddel kan de negatieve impact op de slagvastheid verminderen.
- Lage olie-absorptieDe olie-absorptiesnelheid van holle glazen microbolletjes is laag, variërend van 7 mg tot 50 mg per 100 g. Dit vermindert de vulhoeveelheid en verlaagt de totale productiekosten.
Wollastoniet in poedercoatings
Wollastoniet bestaat voornamelijk uit calciummetasilicaat. Het heeft een dichtheid van 2,9 g/cm³, een brekingsindex van 1,63 en een olie-absorptie van 30% tot 50%. Het heeft een naaldachtige structuur en een goede helderheid.
Poedercoatings gebruiken over het algemeen natuurlijk wollastonietpoeder, dat wordt verwerkt uit natuurlijk wollastoniet. Het dient als basispigment en als gedeeltelijke vervanger van witte pigmenten, zorgt voor dekkracht en verhoogt het volume, terwijl de coatingkosten worden verlaagd. Door de uitstekende geleidbaarheid wordt het vaak gebruikt in epoxy-isolatiepoedercoatings. Wollastoniet heeft een witte naaldachtige structuur, wat de buig- en trekeigenschappen van poedercoatings verbetert.
Episch poeder
Naarmate de poedercoatingindustrie blijft groeien, neemt ook de vraag naar hoogwaardige, kosteneffectieve vulstoffen toe. Epic Powder, met uitgebreide ervaring in de ontwikkeling van geavanceerde poederverwerkingsoplossingen, streeft ernaar de ideale apparatuur te leveren voor het vermalen en dispergeren van diverse anorganische, niet-metalen poeders. Of het nu gaat om het verbeteren van de prestaties van coatings of het bereiken van een nauwkeurige deeltjesgrootteverdeling, de technologieën van Epic Powder garanderen superieure resultaten die zijn afgestemd op de veranderende eisen van de poedercoatingindustrie.