以粉末形式应用有机聚合物的概念可以追溯到20世纪40年代末和50年代初，当时粉末被火焰喷涂在金属基底上。在此期间，德国科学家Erwin Gemmer博士开发了用于金属热塑性树脂的流化床应用，作为火焰喷涂的更有效替代品。这项新工艺于1953年5月在德国申请专利，并于1955年9月颁发专利。
在1958年到1965年之间，几乎所有的粉末涂料都是通过流化床工艺应用的。大多数应用在本质上是功能性的，提供6到20密耳的薄膜厚度。这些厚膜应用通常用于电气绝缘，以及耐腐蚀和耐磨损的目的。涂层材料包括尼龙188金宝搏bet官网11、CAB、聚乙烯、增塑PVC、聚酯和氯化聚醚等。
在整个美国和欧洲都在使用流化床的同时，还引入了其他应用方法。开发这些系统是为了满足更广泛商业用途的需要。
EPS流程
EPS流程众所周知，传统的液体涂料含有溶剂，会污染环境。它们的比例通常很高，特别是在喷涂涂料时。因此，1960年，当我在Teodur(现在是杜邦粉末涂料公司的一部分)工作时，我开始寻找用于工业应用的无污染、环保的烤瓷。
我有三种可能:把溶剂的比例从50% - 60%降低到20% - 30%;用水代替90% ~ 95%的溶剂;或者把所有溶剂都换成空气。
前两种可能的缺点是含有污染溶剂。第三种可能性让我想到了粉末涂料的开发，它不含任何溶剂。
我的思路是这样的:找到合适的固体树脂、硬化剂、颜料和其他材料，并尝试将它们混合在一起。188金宝搏bet官网然后，将它们磨成粒径合适的粉末，将粉末放入底部有多孔的容器中，通过吹气使粉末混合物“流态化”，表现为液体。
我知道这种流态化技术是从石油化工和流化床技术的发明，粉末PVC涂覆在预热的金属表面。此外，我知道在法国，滑石粉是静电喷洒在轮胎上的。
如果我成功地将涂料制成粉末，流态化的粉末必须可以从静电枪(已经从湿式涂料应用技术中了解到)喷洒(如法国滑石粉)，并且应该可以将粉末应用到接地的金属物体上。然后，枪内带静电的粉末颗粒将粘附在金属表面，之后粉末层可以熔化和固化。
这样，空气就取代了溶剂的液化功能。一个更好的生态方法是不可想象的!
卑微的
我的思路似乎是正确的，我成功地(在壳牌公司的帮助下，该公司提供了合适的固体环氧树脂)开发出了原始的粉末涂料。这些最初的系统是相对简单的，粉末环氧树脂、硬化剂和颜料的物理干混合物，通过球磨技术分散。由于存在相当程度的异质性，应用结果相当不一致。很快我发现，为了使原料的混合物更加均匀，在加热的双辊轧机或加热的z型叶片混合器上进行热熔混合是必要的技术。188金宝搏bet官网
经过一段时间的试错和1961年至1962年之间真正的开创性工作，我能够将世界上第一个静电喷涂的装饰性热固性粉末涂料(在z型叶片混合器中热熔复合制成)以“Teodur DM”的商品名称推向市场。这种Teodur DM环氧/双氰胺粉末涂料首次应用于医院家具。它的烘烤方案是在350°F下烘烤30分钟。
在早期，粉末涂料加工方法将混合、挤压和铣削整合在一个制造步骤中。这种方法仍然被用于一些特殊产品，如低光泽的纹理粉末。不幸的是，颗粒尺寸控制不好，以这种方式加工的产品表现出较差的应用特性(流态化、冲击融合、转移效率等)。
生产粉末涂料的其他早期方法是双辊轧机和用于熔体混合的西格玛混合器。这两种设备的产品产量都很低，每批后Sigma搅拌机都需要大量清理。
从1962年到1964年，壳牌公司进一步发展了生产热固性粉末涂料的挤压方法。同一时期，法国SAMES公司通过改进现有静电枪，研制出第一台有机粉末涂料静电喷涂设备。
在20世纪60年代末和70年代初，一种利用传统液体涂料加工技术进行粉末涂料的方法在较小的规模上进行了研究和评估。适合生产粉末涂料的树脂和固化剂溶解在溶剂中。然后加入颜料、填料和添加剂，得到的混合物像其他溶剂型涂料一样在常规设备上进行加工。为了将这些产品变成粉末，使用了喷雾干燥过程，回收了大部分溶剂。然而，一些溶剂损失的结果，破坏了有一个更清洁的制造过程的目的。
一个跑掉了
在20世纪70年代末，一种独特的应用技术被开发出来，但从未在市场上流行起来。已经处理过的粉末涂料(主要是环氧基)被进一步分散，并在砂磨机中与水和表面活性剂研磨。所得到的浆料将使用传统的应用设备进行喷涂，在烘烤后，涂层薄膜的外观和性能几乎与基于相同化学成分的粉末涂层相同。对粉末浆料应用最常见的抱怨是材料在喷射操作过程中凝固。虽然这可以通过适当的处理和调整来克服，但浆液工艺在世界范围内的应用非常有限。
越来越大的环境压力
随着粉末涂料继续获得进一步的接受，涉及涂料的其他问题在欧洲逐渐浮出水面。这些问题将影响整个行业的发展方式，从20世纪70年代一直到现在。西欧高度工业化的国家，每平方英里的人口密度超过1000人，正在与日益增加的空气和水污染作斗争。这些国家的油漆和涂料行业担心类似于严格限制工业排放的“洛杉矶66号规则”的立法，并寻找低挥发性有机化合物或不挥发性有机化合物的替代品。他们加快研发，不仅投入热固性装饰粉末涂料，还投入粉末涂料原料、加工和应用设备。
到1973年，最初的四种基本化学物质——环氧树脂、羧基聚酯-环氧杂化物(或简单地说，杂化物)、羟基聚酯-(封闭)聚氨酯(称为聚酯或聚氨酯)和羧基聚酯-TGIC(或TGIC聚酯)——已经在欧洲热固性装饰粉末涂料市场建立或引入。在同一时期评估的其他一些化学品，如醇酸三聚氰胺和一些丙烯酸酯，由于稳定性、应用和性能问题，寿命很短。
当今的粉末涂料
由于环境影响的原因，主要的整体涂装趋势将继续是用粉末涂料取代液体涂装。涂层和应用技术的改进将促进更广泛的粉末使用。技术进步主要是由汽车、家电和一般工业市场的需求驱动的。这些改进包括原材料、涂层制造和应用技术的变化。
汽车工业继续将粉末涂料从引擎盖下、装饰和车轮扩展到车身应用。汽车用粉末涂料的改进包括透明涂料的透明度、附着力、平整性和抗紫外线性能;低温固化无外观和性能牺牲;应用复杂，结合机器人技术，气流控制和高传输效率。
在家电领域，预涂底料(毛坯和卷材)的使用为粉末涂料提供了巨大的增长潜力。在这里，粉末涂料必须熔化，流动和水平，并迅速固化(25至60秒)，同时保持家电行业目前享有的美观和耐腐蚀性。
涂层还必须是后成形的，所需的可成形性程度取决于最终用途。应用技术还要求以30至80 fpm的线速沉积均匀的薄膜，用于空白涂层和超过100 fpm的线圈涂层。同样，气流控制/最小化和转移或充电效率至关重要。
在高线速度下固化外观关键涂料是技术改进的重要组成部分。需要解决的问题是将红外(IR)波长/强度与涂层和基材匹配;采用红外、对流和感应固化的组合，提供快速找平和固化包，最小的粉末表面中断;以及固化系统的整体清洁度。
随着汽车和家电行业转向更复杂的涂料和涂料应用系统，需要单独的粉末涂料与该工艺配合使用。这种设计涂层和工艺的趋势将继续增长，并蔓延到一般工业市场，因为曾经的粉末禁区(颜色太多、速度太快、穿透深度太深和多层涂层)的应用越来越多。
其他主要受一般工业市场影响的趋势是“库存产品”供应的增加和小批量定制产品的增加。粉末制造设备供应商的激增和原材料供应商的增长支持了区域涂料供应商增加粉末制造的趋势，而成熟的欧洲市场继续提供粉末涂料和粉末应用设备的新供应商。
总的来说，供应商数量的增加将使价格稳定和产品可用性更好的中小型粉末用户受益最大。然而，大型粉末用户与单一供应商建立合作伙伴关系的趋势将继续将粉末涂料的开发与应用过程以及最终用途要求结合起来。
本文中包含的大部分信息来自于粉末涂料:完整的涂饰工手册，第二版，由PCI出版。
侧边栏:粉末涂料时间表
1940年代末 开发了热塑性粉末火焰喷涂技术。1953 是。Erwin Gemmer开发流化床应用并申请专利。
1955 -流化床应用获得专利，并将该方法引入美国市场
1962至1964年 -由Pieter de Lange开发的静电喷涂工艺进入市场。
1950年至1970年 -评估和使用各种(热固性)粉末制造方法。挤压工艺成为选择的方法。
1966至1970年 -《洛杉矶66号规则》和《清洁空气法》出台。欧洲和北美的粉末涂料市场目标不同:欧洲越来越专注于热固性装饰应用，北美则专注于高膜结构功能市场，如管道涂料。
1966至1973 -四种原始热固性化学品-环氧树脂，混合，聚氨酯和tgic被引入并商业化。一些三聚氰胺和丙烯酸化学品仍然不成功。
1970年代早期 -粉末的生产和使用遍布全球。
1970年代末 -介绍了浆液应用过程，但不成功。粉末生产和使用的快速增长阶段开始于欧洲。
1980年代早期 -粉末生产和使用的快速增长阶段开始于北美和日本。
1980年代中期 -远东地区开始了粉末生产和使用的快速增长阶段。
1985年至今，引入了新的粉末涂料化学方法。各种类型的树脂体系和交联剂成为商业可用。应用设备的改进提高了传输效率，减少了浪费，降低了总成本。
举报辱骂性评论