50多年前,粉末涂料已经成为一种高度自动化的工业工艺,用于提高首选金属基材的表面质量。其中一个主要原因是,应用过程对环境非常温和,因为与湿喷涂不同,不需要溶剂。

随着摩擦学粉末涂料在德累斯顿的前Verkehrshochschule的发展,在20世纪60年代中期奠定了一个重要的基石。在电压场中静电应用粉末的发展为建立一种环境友好的、高度自动化的涂层工艺奠定了基础,从而可以应用极其高质量的涂料。通过挤压制造的热固性粉末涂料(双组分体系)的技术可用性也在这一发展中发挥了重要作用,因为它使合适的涂料材料与粘合剂、颜料和填料的均匀分布以一种生态可接受的方式实现。结合高质量的粘结剂系统,这使得有可能生产具有最大的防腐蚀和耐候性的涂料,适用于广泛的应用。

在过去的20年里,不同的工艺相关和技术的发展使全新的粉末涂层薄膜和工艺得以开发。这些技术包括粉末回收工艺、金属粉末涂料、TRIBO和CORONA应用、重防腐底漆和面漆体系、使用合适转化化学品的环保型湿化学预处理工艺,以及显著降低压缩空气消耗的密相粉末应用。这些发展为使用满足不同应用条件的粉末涂料实现表面处理创造了更好的条件。粉末涂料的质量概念正在得到越来越多的关注,特别是由欧洲质量协会实施。作为粉末涂料技术的专家评估师,我在本文中讨论了我的经验,特别是在涂料实践中获得的经验2022世界杯八强水位分析,不仅突出了目前粉末涂料的发展趋势和优势,而且指出了在技术上仍需要研究和实施的可能的限制或储备。

机械表面预处理

就工艺技术而言,采用各种爆破工艺的机械表面预处理近年来几乎没有变化。然而,一项发展是针对锌和铝金属基材,特别是铸造材料,引入了特殊的非磁性有色爆破剂。这些能够有效地管理爆破车间的物料流动,并产生适当程度的表面粗糙度,以保证涂层的理想附着力。尽管不锈钢爆破剂的生产价格相对较高,但由于其使用寿命长,并且可以精细调节以获得所需的爆破剂混合物,因此不锈钢爆破剂已得到确立。

特别值得2022世界杯八强水位分析注意的是,新技术允许将合适的转化化学物质通过爆破过程应用到基材表面(所谓的转化爆破)。与正确的粉末涂层系统相结合,无需使用含硅烷的特殊底漆进行湿式化学冲洗处理,即可获得良好的耐腐蚀性,特别是在清洗热浸镀锌表面时。

湿式化学表面预处理

在湿化学表面预处理方面,某些无铬工艺正在征服市场,特别是那些基于钛、锆和各种硅烷化合物的化学产品。

在GSB和Qualicoat的控制下,优秀的体系已经成功地测试了铝,并在涂层实践中得到了相应的验证,这使得有毒的铬VI产品得以替代。当然,偶尔会出现问题,有时甚至会出现质量问题,特别是在自动化预处理过程中,结合特定的处理步骤(例如,同时酸洗和脱脂),以及依赖于压力漂洗或浸泡工艺均匀形成转化化学品。

就锌涂料的前处理而言,目前还存在所谓的旧钝化处理的问题,这些钝化处理是锌涂料公司不加控制地使用的。图1是金属基材上非金属多孔临时保护聚合物的原始边缘的显微照片,如果在后续的粉末涂层应用之前不去除它,可能会导致粘附问题。有时,这会导致腐蚀保护不充分,以及粉末涂层膜不附着在表面。

无铬vi转换化学系统代表了最新的发展趋势,只有在绝对必要的时候才会使用。然而,在处理这些新的环保产品时,需要考虑许多条件,这仍然往往会造成广泛的问题。在这种情况下,我特别指的是对除脂、去除特殊氧化物和变形层(例如,通过酸洗)的更高要求,以及在使用这些高度敏感的化学物质进行纳米级钝化的情况下,通过密集的冲洗过程确保基材表面绝对没有盐。无铬工艺不允许任何错误,这意味着可以预期会有大量关于耐腐蚀性差的客户投诉。

这也适用于多金属预处理。对于具有一致的成分和表面特征的特殊金属基材,这些产品是有意义的,并将有未来。然而,传统的粉末涂层是一个问题,因为防腐要求和材料性能不断变化。不得不做出太多的妥协,其结果是涂层的质量经常受到影响。

具有抗丝状腐蚀的无铬体系的粉末涂料的实现仍然存在很大争议,特别是在应用未经验证的阳极氧化预处理技术的情况下。2022世界杯八强水位分析在这方面,化学和前处理设备制造商需要作出巨大努力,以便将负担得起的技术引入市场。2022世界杯八强水位分析

粉末涂料的发展

近年来,粉末涂料的发展趋势已经转向提高粘合剂的质量,因为原料生产商已经在这一领域完成了负担得起的改性。因此,低温粉末(NT)和高耐候性粉末(HWF)在前段时间推出了市场。后者有很大改善的非粉笔化性能(保持光泽),那些含有高质量的颜色和金属颜料现在有显著提高抗紫外线和更一致的外观。

这些新的粉末涂料质量的缺点,因此需要进一步的开发,包括高度耐候性系统的部分不弹性,以及NT粉末涂料对化学品和风化的抵抗力不足。为了改善这一点,低温系统需要与粉末底漆和合适的面漆粉末涂料更紧密地结合。

另一个需要改进的方面是粉末涂料可验证的全热化学硬化的可靠性。

除了这些,目前欧洲许多粉末制造商都提供了非常有趣的功能性粉末涂料,包括抗划伤和/或抗应力开裂的系统,特别是柔性弹性粉末涂料,薄膜粉末和特殊的耐腐蚀粉末涂料,既具有良好的渗透水屏障效果,又具有低排气底漆和/或面漆粉末质量。

在我看来,目前正在销售的具有热固性和热塑性质量(单组分和双组分)的特殊混合粉末应极其谨慎地看待,不仅涉及到热塑性组分的可用性和价格,而且还涉及到均匀混合它们的能力和研磨问题。尽管存在这些问题,但这种发展趋势值得进一步研究,但应基于混合粉末涂料的质量,这些质量已经在实际应用中得到了充分的改进和成功的证明。

作为一名专业评估师,我也对目前各粉企追求开发和销售全新功效粉的趋势持怀疑态度;粉末是专门生产用于建筑行业,特别是涂层金属façades。

例如,为了创造特别装饰性的金属表面,在初步粘合过程后,通过干共混添加特殊的金属或云母颜料。这些具有高度装饰效果的粉末直接呈现给建筑师,绕过粉末涂布机。在热情的驱使下,建筑师没有意识到技术的局限性,随后要求使用效果粉。

在这个过程中,完全低估了这种效果粉末有极高的应用要求(例如,特殊的组件安装,复杂的高压/电流设置,通常没有粉末回收的手段,与喷涂设备的距离均匀),以及关于façade的结构的特殊要求(例如,侧面高度)或涂层façade片材必须以完全平面的方式安装。

由于这些不同的影响因素通常没有被充分考虑,颜色的色调和效果往往会波动,导致许多人对最终结果的抱怨。此外,如果由于涂料批次在很长一段时间内经常被分开,导致粉末批量出现波动,那么大量的司法纠纷将不可避免。这种发展趋势是非常危险的,因为它往往与沟通水平低下有关。

粉末-用途

此外,当粉末涂料加工时(通常是自动化过程),应用制造商必须满足越来越高的技术要求。在这里,可以利用创新的电子控制系统,应用参数可以更准确地调整或以电子程序形式提交。

借助垂直和水平喷涂装置布置(X/Y/Z轴),可以应用均匀的涂层和复杂的应用设置,使用易于清洁的粉末中心,具有最小粉末消耗和粉末回收过程的复杂粉末室技术,以及注射器和/或密相粉末输送系统。2022世界杯八强水位分析同时,粉末颜色可以在更短的机器停机时间内改变(图2)。

根据发展趋势,操作者可以在手动应用过程中轻松调整喷涂装置以匹配组件几何形状(只需直接在粉末手枪水平进行简单调整)。图3展示了粉末涂料应用技术多年来的发展情况。

粉末交联工艺

特别是在热化学粉末交联的情况下,越来越多地使用具有特殊热回收系统的固化炉,显着减少了固化过程所需的能量。

辐射能量(例如,暗辐射器)或上游红外凝胶区的使用也使粉末固化过程能够更有效地进行。在设备方面仍有巨大的发展潜力,结合NT粉末的上市,可以节省大量的能源,从而大幅降低未来的涂层成本。

烘箱制造商面临的挑战是控制凝胶阶段的循环空气,使不同颜色的粉末均匀固化,并有效地引导间接加热空气固化骨料。

生产控制快速测试方法

几年来,基于欧洲质量协会建议的特殊时间压缩腐蚀测试已经变得更加成熟。以下是值得一提的:冷凝试验、酸性和中性盐雾试验、丝状腐蚀试验和特定的汽车试验标准。尽管需要加快测试速度,但测试时间通常在40到60天之间,因此,就实时生产控制而言,测试是无关紧要的。

在这方面,需要快速创新的腐蚀测试,以便在一到三天的时间内预测潜在的腐蚀保护误差。为了在粉末涂料工业中实现快速、现实的生产控制过程,必须尽快开发适当的短期测试方法(图4)。

结论

总而言之,我所讨论的主题表明,在粉末涂料行业仍有许多发展和技术优化需要进行。化工和粉末制造商以及设备制造商和应用供应商都需要认识到这一点。然而,在这方面最重要的先决条件之一是各专家之间的良好沟通。

这篇论文在2014年德国卡尔斯鲁厄油漆博览会上发表。