粉末涂料在涂料市场是一个快速增长的领域通常与涂层的金属。这些涂料是每年7.6%的速度增长,到2020年预计将达到124.8亿美元。1后期开发20th世纪更环保的选择,今天粉末涂料中可以找到一个巨大的跨度的应用程序。无论是孩子的第一次自行车粉饰粉红色或一个巨大的管道输送石油的超远距离,涂层防止重复机械应力、天气和其他环境挑战,将面临最终用途的应用程序。没有适当的防护涂料,裂缝的形成,芯片、水泡、分层、生锈和腐蚀环境对皮肤造成的损害最终导致失败。

粉末涂料在许多保护涂层是青睐上级申请抵御这些威胁的能力。然而,有许多配方因素达到最佳平衡的属性为特定的最终用途,防止涂层失败。创建一个粉末涂料,树脂配方设计师结合干燥系统,curatives,流控制剂,颜料和其他添加剂,然后磨成非常细,均匀粉末。这个粉然后沉积在衬底通过浸渍衬底的流化床粉末或通过静电充电的粉末,然后喷洒到衬底上,在这段时间部分是放置在一个烤箱烘焙固化。的两个主要类型的粉末涂料,热固性塑料及热塑性塑料,热固性塑料粉末涂料市场主导因其杰出的性能特性和宽配方的选择。

如何制定可能出错的例子包括一些额外的考虑周围的环氧树脂,即价值对于许多工业要求的应用程序,如电气绝缘涂料、电器引物、汽车零部件、管道和钢筋涂料。环氧树脂的交联密度高是一把双刃剑,它赋予高耐腐蚀和化学物质,在这些类型的工业应用是至关重要的,但也会使涂层有点脆弱,容易受到损伤,例如在管道安装。

一个工具,已经证明正确,显著提高涂料的整体耐用性和灵活性是使用活性液体聚合物。反应液体聚合物低分子量聚丁二烯或聚丁二烯与丙烯腈共聚物羧酸官能团位于聚合物链。这些终端与环氧树脂酸组pre-reacted形成epoxy-terminated聚合物,然后纳入每100部分环氧树脂涂料在5 - 15部分改善重要特征,如冲击强度和灵活性。测试耐冲击和芯棒弯曲等可以用来量化这些特性的改善。盐雾试验是用来测量涂层的耐久性,当受到某些恶劣的天气和环境条件。反应液体聚合物不同丙烯腈含量和酸含量,从而影响最终性能的涂料。几种不同的活性液体聚合物的结合是研究粉末涂料来演示性能特性的改善。

评价

最常用的两个活性液体聚合物用于环氧树脂涂料Hypro™1300×8和1300 * 13。都是端羧基丁晴共聚物,Hypro 1300×8的丙烯腈含量为18%和26% Hypro 1300 * 13。由于聚合物低分子量和粘性液体在室温下,融入他们不切实际的粉末涂料,因此首先与higher-molecular-weight环氧树脂pre-reacted形成加合物。Hypro 1300×8和1300 * 13 pre-reacted有坚实的双酚a /环氧氯丙烷环氧树脂具有环氧当量(EEW) 875 - 975(环氧1)或固体双酚a环氧酚醛树脂/环氧氯丙烷环氧树脂混合,EEW 750 - 850的(环氧2)。活性液体聚合物与环氧树脂在混合的浓度为15的部分环氧聚合物100地区,或13%的体重。混合物加热到170°C 3 - 4个小时,在这段时间大部分的羧酸组与环氧树脂反应(酸值< 1)。这些环氧加合物与固化剂混合,填料和流控制代理创建在这项研究中使用的粉末涂料。环氧树脂的配方1和环氧树脂2分别列在表1和2。所有配方中,颜料体积浓度保持不变在8.4%,和配方含有活性液体聚合物加合物使用低量的催化剂由于高EEW的加合物相比,环氧树脂1和2。涂料是应用于铁phosphate-treated钢面板的厚度10 - 12毫升。

结果

环氧粉末涂料配方的研究评估改进的耐冲击和灵活性。耐冲击评估了加德纳(直接和反向dart)下降,影响和灵活性是由锥形轴棒测试评估。选择样本也受到环境试验盐雾室对耐蚀性进行评估。

耐冲击

表3显示了显著提高直接和逆转耐冲击时活性液体聚合物的形式纳入环氧粉末涂料固体环氧树脂加合物。将Hypro丁腈橡胶环氧配方导致两到这位改善耐冲击而修改的控制。

清楚地显示反向影响环氧粉末涂料的耐久性的改善。图1显示了板的配方(环氧1,修改的),B(环氧改性Hypro 1300×8)和C(环氧改性Hypro 1300 * 13)在测试100 /磅反向影响。改性环氧粉末涂料的活性液体聚合物保持涂层的完整性和不裂,而修改的控制明显裂缝测试。

灵活性

环氧粉末涂料配方表1和2中也被评估为弹性弯曲涂层板在1/8“锥形芯棒在室温下,然后检查面板开裂的迹象。图2中左边的面板显示的结果修改的控制与填料环氧1和环氧树脂2测试。视觉清晰显示所有修改的环氧粉末涂料开裂的迹象。相比之下,右边面板与环氧树脂改性使用Hypro 1300×8显示显著改善灵活性,没有或很少观察到。

耐蚀性

选定的面板与环氧1也暴露于5%的盐雾环境腐蚀测试的四天。的合并Hypro 1300×8环氧粉末涂料大大提高了灵活性和耐蚀性,如图3所示。

熔结环氧树脂管涂料

管涂料应用涂层的耐用性和灵活性是至关重要的,尤其是那些有关运输石油和天然气。涂层在这种类型的应用程序的失败会导致灾难性的后果,和性能受联邦政府的监管,因此实现最优属性绝对是至关重要的。

在管道安装,管道处理和安装到地面,提供潜在的损害,影响刨,从土壤应力磨损。管道通常涂有一层熔结环氧(领域),作为腐蚀的主要障碍,剩下管结束光秃秃的。这是图4所示为一个双层领域。阴极保护系统作为次要的防线,保护管从土壤中自然发生的由于电化学腐蚀过程通过使用阳极地床和外部电源。管道被运送到了网站,和裸结束加入,涂有涂料称为环形焊缝涂料。环形焊缝涂层——可以是许多不同类型的涂料,包括热,冷和liquid-applied涂料以及熔结环氧树脂认定,也防止腐蚀。

因为要求高的涂料和涂层失效的后果,以下属性保持涂层的完整性至关重要:

  • 化学和物理稳定性;
  • 电气绝缘;
  • 优异的附着力;
  • 耐用性;
  • 灵活性;
  • 良好的抗湿性;
  • 抵抗土压力;
  • 阴极disbondment阻力。

阴极disbondment涂料的趋势显示增加附着力损失地区毗邻分钟涂料不连续系统使用阴极保护作为第二道防线。领域的配方可以显著影响上面列出的所有属性。反应液体聚合物的掺入,除了证明改善耐冲击和灵活性,还可以提高附着力钢铁、阴极disbondment和防潮性。商用固体环氧树脂加合物含有活性液体聚合物如HyPox™RK820和RK84L用于提高fb的属性用于石油和天然气运输管道涂料给管道关键的保护是必需的。

结论

环氧粉末涂料被用于各种各样的应用程序,以及是否涂料装饰,功能性或两者,涂层的性能是至关重要的。这些类型的粉末涂料倾向于可以脆弱,可能遭受冲击损伤和裂缝高度弯曲件的弯曲。合并Hypro活性液体形式的聚合物固体环氧树脂加合物不仅可以显著改善影响这位改进(2 -)和耐蚀性,而且环氧粉末涂料的灵活性,可关键区别裂缝和生锈的涂料,和一个更好的经受这些机械和环境压力。这些属性的增强,以及增加粘附钢铁和改善阴极disbondment,还可以通过整合产品,如HyPox RK820管道涂层的保护,尤其是在段与facebook等关键性能需求增长对石油和天然气的运输。

有关更多信息,电子邮件Jeremy.pasatta@emerald188金宝搏bet官网materials.com。

引用

1价值124.8亿美元的“粉末涂料市场到2020年:大观点的研究,Inc .”。2015年6月23日,http://www.reuters.com/article/idUSnMKWTcDgqa + 1 e8 + MKW20150623。