粉末涂料以其不含溶劑、可以全部轉(zhuǎn)化成涂 膜,而且涂裝效率髙、保護(hù)和裝飾綜合性能好的特 點,適應(yīng)了涂料工業(yè)對節(jié)約資源、能源、降低環(huán)境 污染和提髙工效等方面的要求
3因此,粉末涂料其 獨特的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,受到世界各國廣泛重 視,并獲得了飛速發(fā)展
c隨著粉末涂料應(yīng)用領(lǐng)域的 不斷擴(kuò)大,粉末涂料在建筑物中的應(yīng)用也日益廣 泛,這里著重論述金屬和非金屬建材用粉末涂料的 開發(fā)動向。
1金厲建材用粉末涂料的開發(fā)動向
1.1金屬建材的種類和用途
金屬建筑材料以其優(yōu)異的耐久性、裝飾性和加 工成形性等特長,廣泛應(yīng)用于建筑物的各個方面。 金屬建材按材質(zhì)劃分的種類。
通常,根據(jù)建筑物的圖案設(shè)計,從選擇上述材 質(zhì)人手,綜合考慮建材的形狀、樣式、色彩、質(zhì) 感、亮度、風(fēng)格和配伍性等,進(jìn)行藝術(shù)性裝飾。
就金屬建材市場而言,按用途計,開口部件約 占50%,外墻構(gòu)件約占11%;按材質(zhì)計,由于鋁 建材的加工性、回收性以及質(zhì)輕等特點,其用量超 過就鋁建材而言,建筑用幕墻約占15%, 其余基本上都是開口部件
c 1.2鋁建材用粉末涂料開發(fā)動向 1-2.1粉末涂料的應(yīng)用情況
鋁建材從50年代中期就開始應(yīng)用,當(dāng)時是采 用陽極氧化鋁膜的加工方法。但因其形成的氧化膜 防腐蝕性有一定的限度,從而限制了它的用途。此 后,由于液態(tài)涂料所含溶劑的揮發(fā)已成為嚴(yán)重污染 環(huán)境的問題,加之電泳涂料和電泳涂裝方法的局限 性,因此廣泛采用的另一途徑便是完全無溶劑的粉 末涂料。
在1989年,歐洲生產(chǎn)的63萬噸鋁建材中,有 30%是采用粉末涂料涂裝的。在70年代初開始引 人的粉末涂料為何如此迅速增長,其推動力不僅是其有益于環(huán)境保護(hù),而且是它所固有的優(yōu)異韌性和 耐久性
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近年來,粉末涂料已成為世界鋁建材涂裝工業(yè) 中增長最快的品種之一,其應(yīng)用已由歐洲擴(kuò)大到美 國、澳大利亞、遠(yuǎn)東、中東、非洲和南美洲。
1.2.2粉末涂料的品種和性能
在鋁建材的涂裝中,代表性的粉末涂料品種有 環(huán)氧樹脂系、聚酯樹脂系(包括氨基甲酸酯聚酯和 異氰脲酸三縮水甘油酯TGIC聚酯)、丙烯酸樹脂 系、以及有機(jī)硅樹脂系粉末涂料等。作為應(yīng)用例, 有如部分鋁框架、門窗、陽臺、走廓' 隔墻板等高 防腐蝕性的鋁建材,大多數(shù)采用聚酯系、丙烯酸系 粉末涂料。此外,由于環(huán)氧樹脂系粉末涂料具有優(yōu) 異的附著性、防腐蝕性但耐侯性差的特點,故一般 用于室內(nèi)或作為底漆使用。
粉末涂料的涂裝方法通常采用髙壓靜電噴涂 法。在鋁建材的涂裝過程中,過去一般采取水平輸 送工件方式^但自1983年意大利開始采用垂直輸 送工件方式進(jìn)行粉末涂裝后,由于其效率高和價格 便宜的優(yōu)點,故歐洲各國競相采用這種涂裝方 法〔3〕。
1.3鋼及其它金屬建材用粉末涂料和涂裝
對于鋼及其它金屬建材,所用的涂料品種基本 上與鋁建材相同,大多數(shù)采用環(huán)氧樹脂系粉末涂 料、丙烯酸樹脂系粉末涂料、聚酯樹脂系粉末涂 料、聚氨酯樹脂系粉末涂料乃至氟樹脂系粉末涂料 等有機(jī)系粉末涂料c
鋼建材的涂裝產(chǎn)品基本上是預(yù)涂鋼板,采用比 例達(dá)95%左右3
在建材用預(yù)涂鋼板中' 約60%用于屋頂和室 外壁板,40%用于室內(nèi)裝飾。對于室外裝飾用的涂 裝鋼板,近年來為適應(yīng)髙層建筑大廈的需要,要求 采用輕量化、薄膜化、長期耐久性的涂裝鋼板。為 此,應(yīng)選用熔融鍍鋅鋼板,并選用耐久性好的粉末 涂料進(jìn)行涂裝。例如,氟樹脂系粉末涂料涂裝的鋼 板,耐久性可達(dá)20年,達(dá)到15年的有氧乙烯樹脂 系粉末涂料、硅氧烷聚酯樹脂系粉末涂料等。
對于不銹鋼、鈦系和鋼系金屬建材的粉末涂料 涂裝方法,基本上與鋁系、鋼系建材的涂裝方法相 同,必須采用髙壓靜電噴涂法D在某些場合,還應(yīng) 根據(jù)不同材質(zhì)和不同用途,選用合適的表面處理方 法和相應(yīng)的粉末涂料品種,以達(dá)到所要求的涂裝質(zhì) 量和性能。
2非金屬建材用粉末涂料的開發(fā)動向
非金屬建筑材料中需要進(jìn)行裝飾涂覆的工件, 一般是指木材和塑料之類的熱敏性材料。粉末涂料 應(yīng)用于木材和塑料等非金屬建材上時,要求其固化 溫度最好低于150X,多數(shù)情況下甚至要求低于 IGOX.因此,粉末涂料應(yīng)用于這類熱敏材料,關(guān) 鍵問題是尋找一種在貯存穩(wěn)定性、熔融性、流動性 和固化性之間具有良好平衡的體系。
把粉末涂料應(yīng)用于木材和塑料等建材上是已討 論多年的老話題.但要做到也是很難的e盡管如 此,這方面的研究工作仍在加緊進(jìn)行。尤其是當(dāng)人 們將環(huán)保適宜的粉末涂料技術(shù)與輻射固化技術(shù)二者 有機(jī)地結(jié)合后,可使粉末涂料在低溫下快速固化, 并且在固化期間幾乎不產(chǎn)生揮發(fā)物,從而使粉末涂 料在木材和塑料等建材上的應(yīng)用得以逐漸實用化。
2.1 MA/VE系粉末涂料
2.1.1 UV固化機(jī)理
MA/VE系粉末涂料是荷蘭DSM公司開發(fā)的一 種新型粉末涂料。它是由一種分子鏈中帶有順丁烯 二酸或反丁烯二酸的不飽和聚酯齊聚物與一種乙烯 醚不飽和化聚氨酯組成。該粉末涂料的UV固化是 基于貧電子的順丁烯二酸酯或反丁烯二酸廉與富電 子的乙烯醚基團(tuán)的共聚反應(yīng)。其化學(xué)優(yōu)勢之一就是 在操作條件下,兩組分并不發(fā)生均聚反應(yīng),因此該 粉末涂料是熱穩(wěn)定的。