Лако-красочные материалы — производство

Формирование покрытий из порошковых красок может происходить не только лишь за счет слияния расплавленных частиц, да и в итоге их коалесценции в набухшем состоянии. В последнем случае понижение вязкости пленкообразователя достигается воздействием растворителей (пара либо аэрозоля), на порошок, нанесенный на подложку.

По физико-химической сути процессы, происходящие при воздействии растворителя на порошковый полимер, подобны процессам, протекающим при сплавлении частиц. Начальной стадией является набухание полимера в растворителе, при всем этом его вязкость миниатюризируется согласно последующей зависимости:

В процессе набухания меняются характеристики порошков: возрастает размер частиц, растет масса порошкового материала, но его объем при всем этом миниатюризируется. На определенной стадии контакта полимера с растворителем, соответственной переходу системы в вязкотекучее состояние, происходит слияние частиц с образованием гомогенной прозрачной пленки. Процесс слияния частиц подчиняется уравнению которое приводится к уравнению Френкеля. Как и в случае расплавов, аутогезия набухших частиц происходит при довольно высочайшей вязкости (102 103 Па-с). При всем этом объемное поглощение растворителей пленкообразователями (поливинилбутираль, полистирол, поливинилхлорид, целофан, эпоксиолигомеры) составляет 18-70%, что в пару раз меньше, чем в случае формирования подобных пленок из смесей.

Так как время слияния набухших частиц лимитируется их вязкостью, все причины, обеспечивающие ее снижение-использование пленкообразователей с пониженной молекулярной массой, увеличение температуры и концентрации растворителей и т. д., позволяют прирастить скорость формирования покрытий. Общее время образования покрытия т представляет собой сумму 3-х слагаемых: времени набухания частиц, времени их слияния и времени испарения растворителя из пленки.

Процесс испарения подчиняется общим закономерностям улетучивания растворителей из лакокрасочных материалов растворного типа. В случае кристаллических полимеров во избежание досрочной кристаллизации из раствора (полимер выпадает в виде порошка) растворитель следует удалять при температурах выше температуры кристаллизации.

Стадия испарения растворителя отсутствует, если в качестве посредника пленкообразования употребляют летучие отвердители либо мономеры. Нужным ингредиентом порошковых красок в последнем случае является зачинатель полимеризации. При контакте порошковой краски, нанесенной на подложку, с парами либо аэрозолем мономера сразу с процессом его сорбции происходит полимеризация. При всем этом сорбционное равновесие меж мономером, находящимся снутри пленки и вне ее, не устанавливается: масса эталона безпрерывно возрастает, достигая сотен и поболее процентов по отношению к начальному полимеру . В отличие от растворителей процесс сорбции мономеров прекращается только после исключения их контакта с пленкой либо полного израсходования зачинателя полимеризации. Конверсия мономеров поначалу стремительно вырастает, а после заслуги 90-92% несколько миниатюризируется.

Зависимо от типа и нрава рассредотачивания зачинателя в порошковом материале образование новейшей фазы (полимера) может происходить либо умеренно во всей массе пленки, либо локально от поверхности подложки. Соответственно образуются биполимерные покрытия с равномерным либо послойным рассредотачиванием полимеров в пленке. Покрытия могут быть однородными и микронеоднородными, обратимыми и необратимыми.

Получены непигментированные и пигментированные покрытия из порошковых красок на базе различных пленкообразователей и мономеров.

Их характеристики определяются природой полимерно-мономерной пары, соотношением компонент, их обоюдным рассредотачиванием и структурой пленки.

Метод формирования покрытий с ролью растворителей и мономеров относится к числу низкотемпературных. Он комфортен для получения покрытий на изделиях из нетермостойких материалов, в том числе дерева, картона, бумаги, пластмасс и т.д. Отпадает необходимость в термостабилизации полимеров; из-за отсутствия деструкции увеличивается качество покрытий.

Недочетом метода является необходимость использования органических растворителей и мономеров, часто ядовитых и огнеопасных. Продолжительность цикла производства таких покрытий обычно больше, чем подобных покрытий из расплава.