В состав порошковых красок входят пленкообразователи — термопластичные полимеры или термореактивные олигомеры, пигменты и наполнители, модификаторы, стабилизаторы и структурирующие вещества. Независимо от состава порошковые краски представляют собой однородный нерасслаивающийся сыпучий порошок с размерами зерен 20— 80 мкм. Содержание пигментов и наполнителей в термопластичных пленко-, образователях 3—20 % (масс): в поливинилбутирале 15—20 %, в поливинилхлориде 5—7 %, в полиэтилене 3—5 % (масс ), в термореактивных эпоксидных, полиэфирных пленкообразователях 50—60 % Частицы пигментов должны быть в несколько раз меньше зерен полимеров, быть инертными и не увеличивать температуру текучести и вязкости расплавов, а также не тормозить пленкообразование Для пигментировани-я используют высокодисперсные, укрывистые и термостойкие пигменты: диоксид титана, оксид хрома, железооксидные пигменты, технический углерод, фталоцианиновые пигменты, из наполнителей тальк, барит, аэросил.
Для получения порошковых красок применяют три разных способа: 1) сухое смешение дисперсных компонентов, 2) смешение в расплаве с последующим измельчением плава, 3) диспергирование пигментов в растворе пленкообразователя с последующей отгонкой растворителя из жидкой краски.
Сухое смешение используется при пигментировании предварительно измельченных термопластичных полимеров При использовании этого способа (нерасслаивающиеся стабильные композиции получаются лишь в том случае, когда при смешении происходит дезагрегация зерен исходных материалов и образование новых смешанных агрегатов с большой контактной поверхностью между разнородными частицами При сухом смешении без измельчения зерен полимеров частицы пигментов и наполнителей только «опудривают» поверхность зерен полимеров снаружи. Полярные полимеры (поливинилбутираль, полиамиды, эфиры целлюлозы и др.) имеют хорошую адгезию к дисперсным пигментам и наполнителям, неполярные полимеры (полиолефины, фторопласты и др ) значительно труднее смешиваются с наполнителями. Жидкие компоненты — пластификаторы, отвердители, модификаторы, — как правило, предварительно перетирают с пигментами и наполнителями, а затем смешивают с полимерами в шаровых, вибрационных и других мельницах Сухое смешение наиболее простой способ, осуществляемый в различных смесителях, но дает порошковые краски с недостаточно равномерным распределением пигментов.
Смвиыкие в расплавах проводится при температуре несколько выше теммрвтуры тгкукччи пленкообразователя, при ним пигментные частицы СМа<Ц*11й№в11м приникают внутрь частиц плгммюбра mtwiu IH. кмдапая
более однородные макро — и микроструктуры еще до стадия пленкообразования. Смешение компонентов в расплавах возможно для любых пленкообразователей, но находит наибольшее применение для эпоксидных, полиэфирных, акрилатных, уретановых олигомеров, низкомолекулярного поливинилхлорида и др.
Процесс изготовления красок включает операции: 1) дробление исходных компонентов до 1—3 мм; 2) расплавление олигомера или полимера и смешение компонентов в расплаве; 3) охлаждение расплава; 4) измельчение плава; 5) сухой просев или сепарация порошка.
Основная операция горячего смешения компонентов проводится при 90—130 °С, вязкости 103— 105 Па-с в течение 0,5—5 мин в аппаратах непрерывного действия — экструдерах, двухчервячных шнековых смесителях с четко*регулируемой системой обогрева. Наилучшие результаты достигаются, когда пигменты предварительно диспергируют в небольшом количестве расплава пленкообразователя и пластификатора, а затем такие пигментные концентраты вводят в основную массу расплавленного пленко — образователя с остальными компонентами. В этом случае удается резко улучшить дисперсность, сократить время смешения и уменьшить опасность преждевременного отверждения порошка. Дисперсность пигментов’ в этом случае, как и в жидких красках, составляет 1—20 мкм, при сухом смешении — не выше 100 мкм. Энергозатраты на смешение в рас— плаве и последующее измельчение более высокие, но они оправдываются высоким качеством покрытий и уменьшением их толщины. К недостаткам способа относятся трудность точной подгонки цвета и необходимость зачистки оборудования при изменении цвета.
Распылительная отгонка (сушка) жидких красок. Порошковые краски, полученные испарением органических растворителей (чаще всего ацетона) из жидких красок, наиболее дисперсны и имеют частицы округленной формы размером 20—40 мкм. Они отличаются более высокой красящей способностью и пониженной температурой отверждения. Изготовление их включает стадии обычного получения органодисперсных красок, отгонки растворителя в сушилках распылительного типа и улавливания конденсата отогнанного растворителя с возвращением его снова в цикл для растворения пленкообразователя. Недостатком этого способа является его взрывоопасность, поэтому в качестве теплоносителя для сушки используют азот.