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快速固化粉末在中波红外固化中的应用
来源:杨军 | 发布时间:2019-8-9 | 浏览次数:
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文/杨军,洪欣,成保国
上海华染涂料科技有限公司技术部
  
摘要:阐述了快速固化粉末利用触媒中波红外固化设备中的应用前景。
 
1 引言

    粉末涂料是一种树脂、颜料、填料助剂等组成的粉末状物质,通过静电喷涂到被涂物上。粉末涂料始于20世纪30年代后期,人们用火焰喷涂法把聚乙烯粉末以熔融状态涂覆到金属表面上,粉末涂装的最初开端。1952年发明了流化床浸涂法,1962年发明了静电粉末喷涂设备。70年代世界石油危机以后,粉末涂料以节省资源、省能耗、环保、经济粉末涂料作为最理想的涂料引起世界各国重视。
 
    目前,传统的粉末涂料和烘烤工艺的固化条件比较苛刻,其成膜温度都比较高,在180~200℃之间,烘烤10~30分钟,这使其仅仅局限于金属等耐热材料的涂装。随着涂料及涂装技术的日趋成孰,漆改粉及重工和汽车行业粉末喷涂应用领域不断扩大,企业对生产效率和环保的要求越来越高,外加国家对环保、节能、高效率等问题的逐步重视,采用低温和快速固化粉末涂料可解决快速固化效率的问题,大大缩短粉末固化时间,从而对重大型工件的喷涂固化提供了很好的方向。
 
    利用红外涂装设备中波红外线相对只加热涂层的特性,无需工件本身达到相应固化温度,粉末涂层能够有效达到快速升温,固化,降低厚重金属底材对热量的饱和吸收,所以特别适合工程机械等大型厚重工件涂层使用粉末涂料。
 
2 快速固化粉末
  
2.1 快速固化粉末研究现状
  
    根据装饰性要求高,重型工件的特点、施工工艺。我公司目前研制的快速固化系列粉末胶化时间为135-145s可以实现210℃/3min的固化时间。
  
2.2 快速固化粉末的实验设备
 
    混合机、双螺杆挤出机、高速粉碎机、静电喷枪、红外烘烤设备。
 
2.3 实验原材料
 
    快速固化粉末涂料的原材料与普通粉末类似,主要有:环氧树脂、聚脂树脂、固化剂、固化促进剂、颜填料、助剂等组成。其中环氧树脂、助剂、颜填料等的选择与普通粉末涂料类似,聚酯树脂则选用专用的低温固化聚酯。固化剂选用的是一种新型含多种官能团的合成树脂类交联剂,可与环氧树脂实现快速固化,促进剂我们选用一种加成咪唑类化合物,能很好的降低环聚体系的反应,进一步促进树脂的交联固化反应。

2.4 粉末以及涂膜制备
  
    本实验主要选择合适的树脂,按照固化剂的不同加量对照结果进行试验,按照设计的配方1、配方2、配方3准确称重后投入混合机中进行预混合,然后将混合好的物料加入双螺杆挤出机挤出,设定挤出二区温度100℃,挤出一区温度90℃,挤出过程中一定要保持温度的恒定,物料经挤出后冷却压片,经高速粉碎机粉碎后用标准筛选筛得到三种配方不同的粉末涂料样品,用静电喷枪喷涂样板在设定210℃/3min的热风烤箱测试。
                            

2.5 检测结果

    按要求分别检测涂膜的膜厚、冲击、杯突、柔韧性、附着力等。


  
3 快速固化粉末在红外固化中的实验





 
4 红外快速固化粉末与传统粉末热风固化比较
 
    快速固化粉末与燃气触媒红外炉搭配,相比常规粉末涂料搭配传统热风烘道设备,以50mm厚钢板喷粉为例,采用传统热风固化方式固化时间一般在50min以上,而快速固化粉夫与燃气触媒红外炉搭配使用,其进出炉时间仅需11min左右,冷却速度更快,能耗下降50%左右,各方面效益都十分可观。
  
5 结论
 
    综上所述,快速固化粉末在红外涂装设备中应用以粉末快速固化,配合红外升温快、节能、高效的特点为涂装企业大大降低了生产成本,提高了生产效率。同时也扩大了粉末涂装的喷涂范围和应用领域,传统的粉末喷涂烘烤工艺因为时间长、能耗高,固化困难,不利于对一些重型工程机械、厚重设备工件漆改粉,使用快速固化粉末涂料搭配红外涂装设备,为重型设备工件漆改粉发展方向提供了有效的解决办法。

 
 
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