ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПОРОШКОВ И АССОРТИМЕНТ ПРОДУКЦИИ
В.Г О'Доннелл
Техническая Подготовка Термопластичных Порошков
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 Применение: Защита от коррозии и окраска металлов, литье, нанесения покрытия на ткань
1.2 Основы технологии пластмасс
1.3 Производство термопластичных порошков
1.4 Экология
2. ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
2.1 Нанесение
2.2 Приятные на ощупь
2.3 Звукогасящие свойства
2.4 Химическая стойкость
2.5 Стойкость к истиранию
2.6 Ударопрочность
2.7 Сплошность покрытия (меньше воздушных включений)
3. Способы нанесения термопластичных покрытий
3.1 В псевдоожиженном слое
3.2 В электростатической поле
3.3 Вращение, вращающимся диском
ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ АССОРТИМЕНТ ПРОДУКЦИИ
Порошковые покрытия на основе полиэтилена
Порошковые покрытия на основе PPA571
PPA для специальных применений:
- Огнетушители
-Коробки для батареи
- Для покрытия труб
Талисман
Менее распространенные и ранее выпускаемые марки PPA
2Стр. 3 из 16
Техническая Подготовка Термопластичных Порошков
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 Бизнес-направления
Plascoat Systems производит пластиковые порошки для широкого круга
отраслей промышленности.
Пластиковые порошки используются для:
-Покраски и защиты от коррозии металла.
Покрытия наносятся на изделия изготовлены из стали или стальной проволоки,. Изделия из металла всегда используются с покрытием для защиты от коррозии, и для улучшения их внешнего вида. Сталь используется с покрытием из битума, жидкой краски, порошковой краски, полимерного покрытия или металлических покрытий, таких как цинк, кадмий или хром. Почему наши клиенты выбрали именно термопластичные покрытия приведены в Разделе 2.
Ротационное формование покрытий.
Если покрытие наносится на внутреннюю поверхность объемных полых элементов то используют метод ротационного формования. Порошок помещается в форму, форма с подогревом, пока он поворачивается в трех плоскостях. Порошок плавится к жидкости и полностью покрывает внутреннюю поверхность формы. В
процессе охлаждения пластик становится твердым, и удаляется из
формы. Элементы простой формы, например дешевые футбольные мячи, или как
большие, как барабаны и септики сделаны с помощью этого процесса.
Нанесение на ткани. В текстильной промышленности, при изготовления нетканых материалов, флока на всей ткани, например. подгузник вкладыши и "Сине-салфетки". Короткие волокна напыляются до требуемой толщины и посыпают порошком пластика. Порошок при нагревании плавится и склеивает волокна и получается ткань.
Добавки к мылу. Как мягкий абразивный порошок « скраб» в производстве мыла. Стр. 3 из 16
1.2 Основны технологии пластмасс
Буквально, понятие Полимер, как материал изготовленный из многих частей. Он используется для описания материалов, которые изготовлены из молекул, которые сделали многие тысячи одинаковых более мелкие молекулы. Таким образом, полиэтилен производится из десятков и сотен тысяч молекул этилена.
Термин " пластмассы " означает просто " формующийся». Это означает, что он имеет возможность изменять свою форму под действием силы, и, чтобы сохранить эту форму, когда сила больше не применяется. Для пластика, представляют интерес, то он должен быть пластичен на каком-то этапе во время ее изготовления, изделия но он должен потерять пластичность, когда изделие получено.Пластик должен стать прочным после того, как он приобрел свой окончательный вид.
На покрытие не действует сила, единственной силой, воздействующей на наши расплавленные порошки это сила его поверхностного натяжения. Вязкость расплава материала технический термин для описания этой же цели.
От порошковых материалов требуются относительно низкая вязкость расплава , для получения гладкой поверхности. Это делает необходимым использование полимеров с более низкой молекулярной массой. Прочность полимера непосредственно связана с его молекулярным весом. Поэтому, прочность полимеров используемых для порошковой окраски, как правило, меньше чем прочность полимеров, которые используются для экструзии или литья под давлением. Однако этот это не большая проблема, потому что прочность готового изделия больше зависит от металлической подложки. Также образом смешивая полимеры и введением легирующих добавок мы можем улучшить свойства покрытия при растяжении.
Полимерные материалы можно разделить на два основных типа:-
Термопласты-это полимеры, которые находятся в твердом состоянии при обычной температуре, но которые становятся пластичными (т.е. они могут плавиться и течь) при высоких температурах. Термопласты можно переплавить и использовать неоднократно просто путем нагрева и охлаждения.
Примеры термопластов являются полиэтилен, ПВХ, нейлон, акриловые и
полистирол.
5 Стр. 5 из 16
Техническая Подготовка Термопластичных Порошков
Термореактивных пластмасс принципиально отличаться от термопластов в том, что
они проходят химические реакции сшивания, после того, как они рассплавились и
сформировались. Эта реакция нарушает пластичность материала, так и
однажды она сформировалась и материал больше не будет расплавляться, поэтому материал не может быть реформирован. Типичными примерами являются эпоксидные, полиэфирные, акриловые, и фенольные пластмассы. Для порошкового покрытия важный момент заключается в том, что это
сшивание процесс изменяет физические свойства покрытия, и для достижения нужных свойств покрытия сшивка должна быть полной.
1.2 Производство Термопластичных Порошков
Смолы выпускаются в виде гранул в крупных нефтяных компаниях. Эти гранулы затем смешивается с пигментами, добавками и другими гранулами. Эта смесь плавится и перемешивается в гомогенную смесь. Затем эта смесь экструдируется в виде гранул, которые затем измельчают. После размола в порошок просеивают через сито, чтобы удалить негабаритных и мелкие частицы, и фасуют в мешки или коробки для поставки заказчику.
Для многих термопластичных порошков процесса помола и может быть проведен при комнатных температурах. Так измельчают полиэтилен и некоторые его сополимеры и материалы, которые являются хрупкими при комнатной температуре. Термопласты, которые эластичны при комнатной
температуре, должно охлаждаться ниже точки хрупкости, для того чтобы растереть их в порошок. Plascoat использует процесс заморозки для измельчения материалов PPA 571, PPA 441 и Талисман .
1.4 Экологические Аспекты Термопластичные порошковые лакокрасочные Покрытия
a) Жидкие краски на основе растворителя содержат от 50 до 80%
летучего растворителя. Эти растворители испаряются и образуют индустриальный смог таких областях, как Сан-Франциско. Многие из этих растворители в разной степени, токсичны и оказывают наркотическое действие. Термореактивные порошковые краски и термопластичные порошковые краски в отличии от жидких красок содержат мало летучих веществ или не содержат совсем.
b) При применении краски на основе растворителя не только 50-80%
продукта попадает в атмосферу в виде паров растворителя, поэтому 50-
75% краски не используется.
c)Преимущество ванны псевдосжижения перед электростатическим распылением в том, что нет распыления порошка. Хотя при электростатическом напылении распыляемый порошок, частично, может быть собран и использован повторно.
d)Основной политикой Plascoat была не использовать какие-либо тяжелые металлы, например. свинец, кадмий и др., в любых облицовочных материалах.
e) Тот факт, что покрытия, такие как PPA 571 защищают мягкую сталь
и оцинкованную сталь от коррозии означает, что мы защищаем окружающую
среду от загрязнения.
2. В ЧЁМ ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК?
Основные преимущества термопластичных порошковых покрытий над термореактивными порошковыми красками и жидкими красками, в том, что покрытия из термопластов являются более гибкими и, как правило, образуют покрытий толще. Клиенты требуют эти свойства по следующим причинам:
2.1 Легкость и скорость нанесения
Термопласты, как правило, образуют покрытия более толстые и более гибкие, а также лучше укрывают острые края и кромки. Поэтому, если металлоконструкция имеет острые кромки, они образуют лучшее покрытие с гораздо более высокой коррозионной стойкостью. Конечно, там, где коррозионная стойкость особенно важна, острые края должны всегда быть удалены.
2.2 Покрытия теплые на ощупь.
При нанесении покрытий на металлические изделия, обеспечивается термоизоляция изделия, что важно для изделий используемых на открытом воздухе, поручни и ручки инструментов, садовая и уличная мебель, оборудование для детских площадок, спортивные тренажеры и т.п.
2.3 Звукопоглощение
Покрытия обеспечивают снижение уровня шума. В холодильнике
где на полки нанесено полиэтиленое покрытием создается меньше шума, ударов
7Стр. 7 из 16
и повреждение элементов, хранящихся на них. Промышленные бункера с покрытием создают меньше шума от ударов гаек и болтов по стенкам бункера.
2.4 Химическая Стойкость
Как правило, толстые покрытия будут иметь лучшую, химическую стойкость. Покрытия на основе полиолефинов обычно имеют очень хорошую химическую стойкость к кислотам, щелочам и солям.
2.5Устойчивость к истиранию (абразивостойкость)
Некоторые термопластичные покрытия могут обладать более высокой прочностью на истирание, чем металлическая подложка, поэтому, чем толще будет покрытие тем дольше срок эксплуатации изделия. Например, срок эксплуатации трубы подающей суспензию, дольше, если она с покрытием в Plascoat PPA 571.
2.6 Ударопрочность
Термопласты являются более гибкими материалами, поэтому более устойчивы к ударам и местным повреждениям. Принимая во внимание, что покрытия из термореактивных порошков и жидких красок может осыпаться, особенно если подготовка поверхности металла была неадекватной.
2.7 Сплошность покрытия
Если термопластичные покрытия применяются надлежащим образом, вероятность коррозии меньше, чем с тонкими покрытиями электростатического нанесения. Если либо покрытие повреждено то начинается подпленочная коррозия. Хрупкий пузырь разрушится, и неизбежно ускорит процесс коррозии. Однако, толстые гибкие термопластичных покрытия не трескается, и под пленкой коррозии не будет происходить, если нет повреждений покрытия. Давление, которое возникает под покрытием, препятствует дальнейшему попаданию влаги и, следовательно, остановит процесс коррозии.
Поэтому можно видеть, что термопластичные покрытия обеспечивают значительные преимущества перед другими системами, благодаря своей гибкости и толщине.
3. КАК НАНОСЯТСЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ,
Термопластичные покрытия наносятся на заводе. Это означает, что
металл перед нанесением покрытия надлежащим образом очищен и высушен.
Это обеспечивает наилучшее сцепление с металлом и, следовательно, долгосрочную эксплуатацию покрытия даже в агрессивных средах. Жидкую краску наносят в различных погодных условиях.
Термопластичные покрытия наносятся в основном в ванне с кипящим слоем.
Однако, они может также применяться метод электростатического напыления, и
вращательные диск.
Как и в случае с любыми другими покрытиями, срок службы этих покрытий
увеличивается при правильной предварительной обработке металла.
Для термопластичных покрытий, при этом допускается обезжиривание с использованием водных систем или на основе растворителя. Для нанесения покрытия в псевдоожиженном слое, мы рекомендуем, либо пескоструйной обработку или применение раствора фосфата железа.
Для электростатического распыления рекомендуется процесс с использованием фосфата цинка или хрома.
3.1 Нанесение в ванне с псевдоожиженным слоем
Ванна с псевдоожиженным слоем состоит из ящика с двумя отделениями расположенными друг над другом. Они разделены пористой мембраной, в качестве которой, как правило, используют холст или бумагу. Пористость эта мембрана имеет решающее значение для качества флюидизации. Воздух под давлением нагнетается в нижний отсек, затем воздух проникает через мембрану и перемещает отдельные частицы порошка в верхнем отсеке. Это приводит
увеличение объема порошка в верхний отсеке и таким образом уменьшению объемной плотности. Это позволяет опускать объект в ванну без сопротивления. Предварительно прогретое изделие (от 260 С и 400 градусов по Цельсию, в зависимости от толщины металла) опускают и перемещают в ванне. Пластиковый порошок прилипает к горячему металлическому изделию и плавится. Изделие вынимается после выдержки от 3-х до 10 секунд, и охлаждается либо на воздухе или в воде. Однако, если теплота нагрева металла недостаточна, чтобы полностью оплавить материал, изделие необходимо введен в секунду, духовка, чтобы создать гладкое покрытие а затем уже изделие охлаждают.
3.2 Электростатическое напыление
Электростатическое напыление, , состоит из распыления порошка через ствол пистолета. На конце ствола-электрод, на который подается напряжение от 20 до 100 Киловольт. Порошок приобретает этот заряд и притягивается к холодному изделию, которое заземлено. В зависимости от заряда порошка на изделие может
быть нанесено порошковое покрытие, которое термообрабатывается в печи при температуре от 150 C до 250 C, где порошок плавится. Для термопластичных материалов не требуется отверждение, поэтому время в термокамере определяется только временем оплавления порошка.
3.3 Метод вращение изделия
Метод основана на тех же принципах, что ротационное формование.
Изделие поворачивается и подогревается. Порошок насыпают в
изделие и продолжает вращаться в трех измерениях. Изделие продолжает вращаться после того как нагрев выключен.
