20世纪40年代,聚乙烯(PE)获得工业化生产,随之产生了PE粉末,采用火焰法喷涂。50年代欧洲开始研制并生产热固性环氧(Epoxy)粉末涂料。上世纪90年代后期,为适应新的安全或耐候性要求,欧美国家又相继开发了一些具有特殊性能的粉末涂料品种,如低分子量环氧化合物固化聚酯,热固性氟树脂粉末,丙烯酸/聚酯粉末。进入新的世纪,新的粉末技术和品种更是层出不穷,粉末市场变得越来越大,也变得越来越复杂。几乎所有的粉末品种都能在市场中找到。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,整个粉末涂料市场也将趋于更加细化,其中耐候性粉末增长幅度要快于其它品种。
一、几种粉末涂料综合比较性能
类别 | P/TGIC | P/HMMA | P/PT910 | P/Link1174 | PU | Acrylic/DDDA | Acrylic/Polyester | F/IPDI |
外观 | 8 | 6 | 8 | 7 | 10 | 9 | 8 | 8 |
机械 性能 | 8 | 8 | 7 | 8 | 7 | 9 | 5 | 8 |
耐化 学品 | 7 | 7 | 8 | 8 | 9 | 8 | 4 | 10 |
耐候性 | 8 | 8 | 6 | 8 | 8 | 9 | 8 | 10 |
综合 成本 | 6 | 7 | 6 | 6 | 5 | 6 | 6 | 5 |
应用 举例 | 空调 建材 | 建材 沙滩椅 | 沙滩椅,草坪灯 | 灯具, 路灯杆 | 建材,汽车部件 | 建材,汽车轮箍和面漆 | 家具,建材 | 建筑材料 |
注:①P表示聚酯树脂,F表示氟树脂;②1级最差,10级最好。
二、影响粉末涂料耐候性的多种因素
粉末涂料是基于石油化工的新型材料,由低分子量的树脂,辅以助剂﹑颜填料等,在一定条件下固化后具有一定的外观﹑光泽﹑颜色。当一个物件如空调外壳,建筑型材经粉末涂装后置于室外的自然环境中,其涂膜必然受到各种因素的侵扰,像阳光照射,酸雨的冲刷等,经过一段时间,涂膜将发生一系列的变化,可表现为光泽下降,颜色变暗淡,涂层表面出现锈点或裂纹,开始轻微粉化……粉末涂料一经固化,其低分子树脂因发生化学交联而变成具超高分子量的体型聚合物,这样它就有了弹性﹑韧性﹑耐化学品等一系列性能。
从微观的角度看,涂膜好似立体交叉网状结构,主要框架是树脂交联后形成的高分子聚合物,在框架中间充满着诸如颜料﹑填料粒子和其它涂料组份。涂料表面经长时间光照后即会出现″斑蚀″,逐渐″粉化″,研究表明,粉末涂层的粉化主要从颜料微粒开始,特别是颜料成团的地方,这是一个光化学过程。据中国环氧树脂行业协会(
www.epoxy-e.cn)专家介绍,高分子在热﹑氧和光的作用下的老化主要通过自由基历程进行。
上面讲的涂层中的网状聚合物,是由无数根分子链通过各种化学键连接在一起,这些化学键上有的含氢﹑氧﹑双键等,它们很活泼,氢容易失去,形成自由基。自由基与氧结合成为过氧自由基,可能与其它分子反应变成氢过氧化物,使得聚合物链发生断裂,这样涂料即开始老化,而出现降光泽、粉化等现象。据中国环氧树脂行业协会(
www.epoxy-e.cn)专家介绍,影响涂料使用寿命的因素很多,概括起来大致有:紫外线(尤其是波长接近313nm)、湿度、臭氧、高温、酸雨、工业废气等。