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粉末涂料带来清洁环保汽车涂装

        粉末涂料特别是环氧树脂粉末涂料是节能、低污染型涂料中极为重要的一类。早在1952年德国Kriesheine企业的Erwin Gemmer就发明了流化床浸涂法,热塑性粉末涂料由此得到发展;1962年法国Sames企业开发了静电粉末涂装设备,1964年热固性粉末涂料开发成功;进入80年代,工业废气、废水、废渣对环境造成了严重污染,欧美各国对挥发性有机化合物(VOC)的限制法规相继出台电泳设备,尤其是1992年联合国环境与发展大会以后环境保护成为世界性的重要问题。至此,由于粉末涂料具有无溶剂、无公害,一次涂装厚涂层,过喷粉末可回收再利用等特点而备受重视,其发展速度很快。
        同时,粉末涂料的利用率接近100%,喷涂后的粉末可以回收利用;通常比液体涂料容易施工,形成的涂膜耐久性好,产品优势显著。
  汽车制造业是涂料很大的用户之一,自20世纪80年代以来发达国家对汽车生产中有机溶剂的排放制定了严格的控制指标。从20世纪70年代末的VOC排放量15.5磅/车下降到21世纪的1.5磅/车。喷漆设备20多年来每次排放量的大幅度下降都与采用新型涂料有关,如20世纪80年代初引进高固体分涂料,80年代末采用水性涂料,90年代开始应用粉末涂料。粉末涂料用于汽车涂装的研究已有20多年,但由于汽车涂料要求高耐候性、高耐腐蚀性、高耐磨性,以及耐热、保光、保色等高性能并需要卓越的装饰性,开发研究有相当的难度,难以在短时期内取得突破性进展。
  粉末涂料在汽车面漆和车身底漆方面有很大应用。现今的粉末涂料涂装能带来高质量的表面,前处理不用进行底涂,就能与金属零件形成很强的结合力,同时粉末涂装具有很优良的防腐、耐热、耐冲击和耐磨性,色泽的选择范围也非常宽,光泽高的、光泽低的、金属色的或是透明的涂层都有。质地从光滑表面到皱褶或粗糙的涂层都可以任意选择,涂膜的厚度也可变化以适合不同的要求,这些粉末涂料的性能表现了当今粉末涂料的成熟程度。在过去很长时间内汽车组装厂采用的是液体涂料,直到现在,对全球绝大部分地区来说,汽车组装厂采用粉末涂料涂装仍然是一个未解决的问题,虽然过去的几年已有了很大的进步,但仍没有达到大规模使用粉末涂料的程度。   
        汽车粉末涂料制备技术进展越来越快。传统的粉末涂料包括环氧树脂粉末涂料制备方法分为干法和湿法,干法又分为干混合法和熔融混合法:湿法分为蒸发法、喷雾干燥法和沉淀法。近年Ferro企业开发了超临界流体法,即VAMP(VedocAdvancedManufacturing Process)。目前粉末涂料的生产大多使用熔融混合法,缺点是换品种和换颜色比较困难、粒径分布较宽,难以生产低温固化及超细粒径的粉末涂料。为此人们对粉末涂料制备工艺进行改进,取得了一定进展。超临界流体法的开发利用被称为粉末涂料制备方法的革命,对21世纪汽车粉末涂料的发展将起重要作用。喷粉设备超临界流体法的工作原理为:二氧化碳在达到临界点时被液化,液态二氧化碳与气态二氧化碳两者之间界面清晰,倘若压力略降或温度稍高就会超过临界点,这一界面即刻消失成为一片混沌,称为超临界点。继续升高温度或降低压力,二氧化碳变成气体。利用此原理,将粉末原材料加入到带有搅拌装置的超临界液体加工设备中,超临界二氧化碳使涂料的各成分流体化,这样在低温下就达到熔融挤出效果。物料经喷雾并在分级釜中造粒,制得产品。整个生产过程可以用计算机控制。美国Ferro企业开发的VAMP新工艺适用于加工汽车粉末涂料。全封闭的VAMP体系避免了周围环境中粉尘和纤维的污染而影响粉末涂料的洁净度;粒子的形状可以控制,制得的粉末涂料具有优良的摩擦带电性能,烘干设备使粉末在喷涂过程中能够渗透到难以到达的部位,涂膜厚度均匀,能获得较薄的涂膜;加工温度低,防止GMA丙烯酸树脂的氧化进而防止涂膜黄变;可以使预反应减到极小,有利于粉末的流动和流平,重现性好;有利于低温固化粉末涂料的加工,采用结晶聚合物配制粉末涂料,提高贮存稳定性,降低熔融粘度,对透明涂层的流动性和流平性影响很大。来源:网络

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