科技丨粉末氟碳涂料的最新进展与技术难点

2017-05-09 铝加工

最近几年市场上粉末氟碳涂料的使用量每年都成倍增加，除了环保的需求外，粉末氟碳涂料技术的新突破是关键因素。而关键技术主要有三个方面，超细粉末涂料技术，热固丙烯酸技术，包裹金属粉末涂料技术。下面分别阐述。

超细粉末涂料技术

市场上粉末涂料和涂装是以其环保、经济、高效和节能为突出优点而得到非常快速地发展。粉末涂料含百分之百的固体成分，不像液体油漆那样含有大量溶剂需排放，是没有公害的环保涂料产品；粉末涂料一次喷涂未能利用的粉末可以回收再次使用，喷涂工艺简单稳定，能耗较低，相对液体涂料具有成本低，性能好的特点。最近十几年发展速度非常快，表现出非常强的竞争力。

但粉末涂装具有涂层太厚和涂层平整度差的两个明显的缺点。粉末涂料的涂层厚度通常在60-100微米，远远超过普通油漆漆膜的厚度，这不仅带来不必要的浪费，而且在很多情况下涂层太厚还会造成漆膜性能下降，如涂层变得容易脱落，漆膜硬度表现降低等。粉末涂层的表面很不平整，降低了粉末涂层的装饰性，在很多地方限制了粉末涂料的应用。粉末涂料的涂层太厚和表观效果不好，主要是由于粉末涂料的粉末粒径较大引起的。如果能将粉体粒径从常规的30-50微米降低至25微米以下，就能得到很薄的平整的涂层表面。

为实现粉末涂料的细粉化，各国科学家进行了几十年的艰苦攻关，试图攻克这一粉末涂料世界范围内的技术难题。超细粉末涂料是指粉末涂料的粒径在10-20微米的粉末涂料产品，其涂层厚度可以从普通粉末的60-80微米降低至30-40微米，同时具有非常平整的涂层表面。

超细粉末涂料喷涂的产品漆膜薄、表面平整。试验证明，均匀的博涂层比不均匀的厚涂层具有更好的抗腐蚀性能，原因是不均匀的厚层的最薄地方比均匀的薄涂层的最薄的地方还薄，优先开始腐蚀。

总之，利用超细粉技术制备PVDF氟碳粉末涂料，一举解决了很多年以来氟碳粉厚度太高而平整度达不到要求的缺陷，使得氟碳粉达到液体氟碳涂层同样的表观质量效果，而厚度的大大降低，也避免了氟碳粉末涂料无意义的成本增加。超细粉末涂料技术在氟碳粉上的原因，是最关键的，从质量和成本上解决了以前氟碳粉平整度差和成本太高的关键技术难题，奠定了粉末涂料代替液体涂料的技术基础。

热固丙烯酸树脂

传统的氟碳涂料中使用30%的丙烯酸树脂，起到润湿无机颜料，增加附着力等的作用。粉末氟碳涂料需要更加好的涂层附着力，传统使用的热塑性丙烯酸不能够提供足够的附着力，而常规的热固性丙烯酸又很难与PVDF树脂相熔，导致退出致密性差，流平性差。最新的丙烯酸技术是采用纳米科技改性热固性丙烯酸，得到与PVDF相容性很好的树脂，不仅解决了相容性和附着力问题，还是耐候性能有所提高。新型热固丙烯酸树脂的发明和使用，也是粉末氟碳涂料得以快速发展的关键。

金属粉末涂料新技术

液体氟碳涂料制备金属颜色时，通常采用湿碰湿的三涂一烤的工艺，在涂上含铝粉的中途后，立即再涂一层透明清漆，改成清漆保护铝粉不被腐蚀而变色。粉末涂料做金属色有较大的难度，采用常规的方法制备金属粉末存在很多问题，如金属粉含量不能够太高，金属粉的流平性很差，表面没有保护容易变色，使用是容易产生色差，回收粉不能够使用等缺陷。

某公司在金属粉末涂料上的创新使得粉末氟碳涂料制作金属粉有了革命性的突破，新技术采用纳米科技使得无机的珠光粉和铝粉表面很容易地包裹上一层氟碳树脂，从而在根本上改变了金属颜料的导电性和相容性，使得粉末涂料也可以制备液体金属涂料同样闪亮的技术涂层，而且，由于金属表面的有机包裹层，金属颜料的抗腐蚀性能和应用性能都得到大大提高。以前氟碳粉末涂料不能够制备漂亮金属涂层的限制不存在了。包裹金属粉末涂料技术的发明，这也大大加速了氟碳粉末涂料代替液体氟碳涂料的进度。

粉末氟碳涂料的优点

粉末涂料代替液体涂料具有环保、节能、优质、高效和经济等很多优点，这就是为什么在很短的时间内聚酯等很多液体涂料迅速被粉末涂料淘汰掉了。下面分别介绍氟碳粉末涂料与氟碳液体涂料的比较。

（1）环保优势

液体氟碳涂料含约50%的溶剂，喷涂和辊涂涂装时都必须加入20%-30%的溶剂稀释再使用，喷涂时由于加工部件的不同，平均有50%的涂料喷掉，不仅浪费而且还需要花钱处理。70%的溶剂在涂装和烘烤过程中被燃烧排放到大气中，造成巨大的环境污染。如果所有液体氟碳涂料都被粉末涂料代替，将减少大量的溶剂燃烧排放，符合国家发展的政策。

（2）节能优势

液体涂料在烘烤时需要较多的能源将溶剂挥发，同时为了及时排除大量的有机溶剂以避免有机溶剂爆炸，必须进行通风，从而造成非常大的能源浪费。相对液体涂装，粉末涂装没有溶剂，不需要大量排放，能源节约很多。预计粉末氟碳涂料代替液体氟碳涂装后能够给涂装厂带来明显的节能效益。

（3）优质

虽然粉末氟碳涂料的成分与液体涂料完全一样，但液体氟碳涂料烘烤时有部分有机溶剂没有完全从涂层中挥发，导致涂装漆膜在几个月之内涂层漆膜硬度很差，特别是用于门窗等人们需要接触的金属部件，特别影响新产品的质量。粉末涂料不含有机溶剂，硬度不会降低，深受开发商和设计师的欢迎。

（4）高效和经济

液体氟碳涂料通常需要三个喷房几十米的溶剂挥发的流平设备通道，而粉末涂料只需一个喷房不需要流平挥发段，生产效率非常高，生产过程也相对稳定。因为没有50%的喷掉和溶剂挥发，也避免溶剂处理、运输、储存和使用过程的危险，粉末氟碳涂装的成本比液体涂装的成本大大降低。成本降低对氟碳涂装行业极具吸引力，也成为粉末氟碳涂装快速发展的最大推动力。

由于具有多种优点，世界各国都在大力研究推广粉末氟碳涂料。目前，我国PVDF氟碳粉已开始快速增长，预计用量比例很快会超过美国，成为环保节能的领导者。

来源：铝友社区

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