粉末涂料以其不含溶剂、可以全部转化成涂 膜,而且涂装效率髙、保护和装饰综合性能好的特 点,适应了涂料工业对节约资源、能源、降低环境 污染和提髙工效等方面的要求
3因此,粉末涂料其 独特的经济效益和社会效益,受到世界各国广泛重 视,并获得了飞速发展
c随着粉末涂料应用领域的 不断扩大,粉末涂料在建筑物中的应用也日益广 泛,这里着重论述金属和非金属建材用粉末涂料的 开发动向。
1金厲建材用粉末涂料的开发动向
1.1金属建材的种类和用途
金属建筑材料以其优异的耐久性、装饰性和加 工成形性等特长,广泛应用于建筑物的各个方面。 金属建材按材质划分的种类。
通常,根据建筑物的图案设计,从选择上述材 质人手,综合考虑建材的形状、样式、色彩、质 感、亮度、风格和配伍性等,进行艺术性装饰。
就金属建材市场而言,按用途计,开口部件约 占50%,外墙构件约占11%;按材质计,由于铝 建材的加工性、回收性以及质轻等特点,其用量超 过就铝建材而言,建筑用幕墙约占15%, 其余基本上都是开口部件
c 1.2铝建材用粉末涂料开发动向 1-2.1粉末涂料的应用情况
铝建材从50年代中期就开始应用,当时是采 用阳极氧化铝膜的加工方法。但因其形成的氧化膜 防腐蚀性有一定的限度,从而限制了它的用途。此 后,由于液态涂料所含溶剂的挥发已成为严重污染 环境的问题,加之电泳涂料和电泳涂装方法的局限 性,因此广泛采用的另一途径便是完全无溶剂的粉 末涂料。
在1989年,欧洲生产的63万吨铝建材中,有 30%是采用粉末涂料涂装的。在70年代初开始引 人的粉末涂料为何如此迅速增长,其推动力不仅是其有益于环境保护,而且是它所固有的优异韧性和 耐久性
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近年来,粉末涂料已成为世界铝建材涂装工业 中增长最快的品种之一,其应用已由欧洲扩大到美 国、澳大利亚、远东、中东、非洲和南美洲。
1.2.2粉末涂料的品种和性能
在铝建材的涂装中,代表性的粉末涂料品种有 环氧树脂系、聚酯树脂系(包括氨基甲酸酯聚酯和 异氰脲酸三缩水甘油酯TGIC聚酯)、丙烯酸树脂 系、以及有机硅树脂系粉末涂料等。作为应用例, 有如部分铝框架、门窗、阳台、走廓' 隔墙板等高 防腐蚀性的铝建材,大多数采用聚酯系、丙烯酸系 粉末涂料。此外,由于环氧树脂系粉末涂料具有优 异的附着性、防腐蚀性但耐侯性差的特点,故一般 用于室内或作为底漆使用。
粉末涂料的涂装方法通常采用髙压静电喷涂 法。在铝建材的涂装过程中,过去一般采取水平输 送工件方式^但自1983年意大利开始采用垂直输 送工件方式进行粉末涂装后,由于其效率高和价格 便宜的优点,故欧洲各国竞相采用这种涂装方 法〔3〕。
1.3钢及其它金属建材用粉末涂料和涂装
对于钢及其它金属建材,所用的涂料品种基本 上与铝建材相同,大多数采用环氧树脂系粉末涂 料、丙烯酸树脂系粉末涂料、聚酯树脂系粉末涂 料、聚氨酯树脂系粉末涂料乃至氟树脂系粉末涂料 等有机系粉末涂料c
钢建材的涂装产品基本上是预涂钢板,采用比 例达95%左右3
在建材用预涂钢板中' 约60%用于屋顶和室 外壁板,40%用于室内装饰。对于室外装饰用的涂 装钢板,近年来为适应髙层建筑大厦的需要,要求 采用轻量化、薄膜化、长期耐久性的涂装钢板。为 此,应选用熔融镀锌钢板,并选用耐久性好的粉末 涂料进行涂装。例如,氟树脂系粉末涂料涂装的钢 板,耐久性可达20年,达到15年的有氧乙烯树脂 系粉末涂料、硅氧烷聚酯树脂系粉末涂料等。
对于不锈钢、钛系和钢系金属建材的粉末涂料 涂装方法,基本上与铝系、钢系建材的涂装方法相 同,必须采用髙压静电喷涂法D在某些场合,还应 根据不同材质和不同用途,选用合适的表面处理方 法和相应的粉末涂料品种,以达到所要求的涂装质 量和性能。
2非金属建材用粉末涂料的开发动向
非金属建筑材料中需要进行装饰涂覆的工件, 一般是指木材和塑料之类的热敏性材料。粉末涂料 应用于木材和塑料等非金属建材上时,要求其固化 温度最好低于150X,多数情况下甚至要求低于 IGOX.因此,粉末涂料应用于这类热敏材料,关 键问题是寻找一种在贮存稳定性、熔融性、流动性 和固化性之间具有良好平衡的体系。
把粉末涂料应用于木材和塑料等建材上是已讨 论多年的老话题.但要做到也是很难的e尽管如 此,这方面的研究工作仍在加紧进行。尤其是当人 们将环保适宜的粉末涂料技术与辐射固化技术二者 有机地结合后,可使粉末涂料在低温下快速固化, 并且在固化期间几乎不产生挥发物,从而使粉末涂 料在木材和塑料等建材上的应用得以逐渐实用化。
2.1 MA/VE系粉末涂料
2.1.1 UV固化机理
MA/VE系粉末涂料是荷兰DSM公司开发的一 种新型粉末涂料。它是由一种分子链中带有顺丁烯 二酸或反丁烯二酸的不饱和聚酯齐聚物与一种乙烯 醚不饱和化聚氨酯组成。该粉末涂料的UV固化是 基于贫电子的顺丁烯二酸酯或反丁烯二酸廉与富电 子的乙烯醚基团的共聚反应。其化学优势之一就是 在操作条件下,两组分并不发生均聚反应,因此该 粉末涂料是热稳定的。