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造車網(wǎng)二級(jí)技術(shù)頁(yè)面

國(guó)外汽車粉末涂料制備的新進(jìn)展

2025China.cn   2009年02月13日

近來(lái)國(guó)內(nèi)外業(yè)界以汽車發(fā)展為契機(jī)加快新的制備技術(shù)開(kāi)發(fā),先進(jìn)的超臨界流體法(VAMP)、OEM涂裝等先后問(wèn)世,既以優(yōu)異的性能滿足了制造業(yè)的需求,又形成了自身發(fā)展的平臺(tái)。傳統(tǒng)的粉末涂料制備方法分為干法和濕法,占主導(dǎo)地位的干法又分為干混合法和熔融混合法:濕法分為蒸發(fā)法、噴霧干燥法和沉淀法。

 

目前粉末涂料的生產(chǎn)大多使用熔融混合法,缺點(diǎn)是換品種和換顏色比較困難,粒徑分布較寬,難以生產(chǎn)低溫固化及超細(xì)粒徑的粉末涂料。為此人們對(duì)粉末涂料制備工藝進(jìn)行改進(jìn),取得了一定進(jìn)展。介紹說(shuō),超臨界流體法的開(kāi)發(fā)利用被稱為粉末涂料制備方法的革命,對(duì)21世紀(jì)汽車粉末涂料的發(fā)展將起重要作用。其工作原理為:二氧化碳在達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)被液化,液態(tài)二氧化碳與氣態(tài)二氧化碳兩者之間界面清晰,倘若壓力略降或溫度稍高就會(huì)超過(guò)臨界點(diǎn),這一界面即刻消失成為一片混沌,稱為超臨界點(diǎn)。繼續(xù)升高溫度或降低壓力,二氧化碳變成氣體。利用此原理將粉末原材料加入到帶有攪拌裝置的超臨界液體加工設(shè)備中,超臨界二氧化碳使涂料的各成分流體化,這樣在低溫下就達(dá)到熔融擠出效果。物料經(jīng)噴霧并在分級(jí)釜中造粒制得產(chǎn)品,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以用計(jì)算機(jī)控制。

 

美國(guó)Ferro公司開(kāi)發(fā)的VAMP新工藝適用于加工汽車粉末涂料,它具有以下優(yōu)點(diǎn):一是全封閉的VAMP體系避免了周圍環(huán)境中粉塵和纖維的污染而影響粉末涂料的潔凈度;二是粒子的形狀可以控制;三是制得的粉末涂料具有優(yōu)良的摩擦帶電性能,使粉末在噴涂過(guò)程中能夠滲透到難以到達(dá)的部位,涂膜厚度均勻;四是能獲得較薄的涂膜;五是加工溫度低,防止GMA丙烯酸樹(shù)脂的氧化,進(jìn)而防止涂膜黃變;六是該新工藝可以使預(yù)反應(yīng)減到最小,有利于粉末的流動(dòng)和流平,重現(xiàn)性好;七是有利于低溫固化粉末涂料的加工;八是采用結(jié)晶聚合物配制粉末涂料,提高貯存穩(wěn)定性,降低熔融粘度,對(duì)透明涂層的流動(dòng)性和流平性影響很大。

 

汽車OEM涂裝是現(xiàn)代技術(shù)下的發(fā)展產(chǎn)物。BASF公司開(kāi)發(fā)的一種ECOCLEAR粉末漿,特別是受人們關(guān)注,它屬于新型的零VOC清漆體系,即將粉末涂料穩(wěn)定地分散于水中,采用傳統(tǒng)的液體涂裝設(shè)備進(jìn)行施工。據(jù)專家介紹,它與普通粉末涂料相比具有6大優(yōu)點(diǎn):一是減少膜厚,漿狀清漆的膜厚約45um,相當(dāng)于溶劑型涂料,而粉末涂料一般膜厚需6070微米才能確保充分流平;二是可使用傳統(tǒng)的汽車涂裝設(shè)備施工,首先客戶可繼續(xù)使用其可靠的涂裝系統(tǒng),倘若采用普通粉末涂料,客戶必須放棄原先的施工設(shè)備和施工經(jīng)驗(yàn),并且涂裝系統(tǒng)一旦出現(xiàn)污染可快速清潔,易于更換產(chǎn)品;三是涂料配方的適應(yīng)性更廣,粉末涂料一旦研磨粉碎就很難再修改配方,而粉末漿雖然基本性能由粉末涂料自身決定,但許多參數(shù)可通過(guò)水相中的助劑加以改進(jìn);四是粉末漿更均勻,生產(chǎn)批量較大,制成的粉末粒徑更細(xì);五是過(guò)濾更有效,粉末漿比普通粉末涂料使用的過(guò)濾篩孔更小,汽車循環(huán)線上過(guò)濾器的篩孔一般為2550微米,這樣更容易除去灰塵和凝聚物,減少污染;六是流平性更佳,除了原料性質(zhì)及配方設(shè)計(jì)因素外,流平還取決于粒徑、成膜厚度和濕膜粘度,對(duì)于粉末漿而言水相和小粒徑有利于流平,交聯(lián)反應(yīng)時(shí)的粘度影響不大。因此使用粉末漿涂覆要比用普通粉末涂料獲得的流平效果更好。

 

粉末漿的制備以酸/環(huán)氧交聯(lián)的透明粉為基礎(chǔ),用傳統(tǒng)的制粉工藝得到粉末涂料并粉碎至30微米,將其懸浮于水中濕法研磨至3微米,加入助劑并過(guò)濾得到一種乳白色懸浮液,pH值為6.06.5、溶劑含量200mPa.s(23)。粉末漿的密度為1.1g/cm3,與水相似,沉淀物易攪起。這種粉末漿可作為清漆用于汽車工業(yè)。粉末漿可用傳統(tǒng)的液體涂料涂裝工藝(如噴涂工藝)施工.用在底漆上的粉末漿一般先閃干再烘烤,烘烤溫度可降低130℃,涂膜厚度可降低至3545微米。

 

汽車用粉未涂料業(yè)還新研發(fā)了其它一些制備工藝。Nippon Paint公司開(kāi)發(fā)了一種用于制備粉末汽車罩光清漆的懸浮工藝,解決了粉末涂料的貯存穩(wěn)定性和運(yùn)輸問(wèn)題,以及與粉末微粒有關(guān)的上粉率問(wèn)題。中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家說(shuō)該工藝主要包括以下工序:環(huán)氧丙烯酸()在溶劑或水中的聚合反應(yīng);將環(huán)氧固化劑及其他添加劑分散于上述溶液中;加入懸浮穩(wěn)定劑,使混合物懸浮于水中,形成粒徑和形狀都十分均勻的粒子團(tuán)聚體;蒸餾脫溶劑;干燥。該工藝生產(chǎn)的粉末粒徑為1213微米,粒徑分布窄,可大大減少細(xì)粉含量,提高粉末的貯存穩(wěn)定性和上粉率。Ruhr大學(xué)的一個(gè)試驗(yàn)小組發(fā)明了一種粒子的氣體飽和溶液。該項(xiàng)技術(shù)是將粉末涂料的基料和固化劑在兩個(gè)混合器中分別熔融,然后將它們?cè)谝欢ǖ膲毫ο录尤腱o態(tài)混合器中,通入二氧化碳使其混合均勻,將這種混合溶液通過(guò)噴嘴霧化,熔體隨氣體膨脹分散成為微粒。這種粉末的粒徑是可以調(diào)節(jié)的。

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