粉末涂料的涂装工艺.doc

第二讲 粉末涂料的涂装工艺 1 概述 1.1 粉末涂料涂装发展史 粉末涂料是一种固体份100%的、以粉末涂料形态进行涂装形成涂膜的涂料。它与一般溶剂型涂料和水性涂料不同，不是使用溶剂或水作为分散介质，而是借助空气作为分散介质。 40年代随着石化工业行业的迅速发展，聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等热塑性树脂产量快速增长，人们开始研究将树脂熔融涂敷于金属表面，因此相继出现了辊涂、散布和火焰喷涂等工艺方法。1952年联邦德国的Gemmer发明了流化床涂敷法，粉末借助空气动力在专门的容器内流动游浮，具备了液体特性，从而连续自动地在预热工件表面熔融涂敷上一层致密光滑的涂层。当时应用的树脂主要是热塑性树脂。热固性环氧树脂问世后，流化床涂敷工艺开始进入实质性发展阶段，在电气绝缘和化工防腐领域中获得了工业化应用。 1964年shell公司开创了现今粉末涂料行业广泛使用的熔融挤压法粉末涂料生产技术。使粉末涂料的生产实现连续化，走上了工业化生产道路。1962年法国Sames公司研究成功粉末静电喷涂装置，首次实现了粉末在预热工件表面的静电涂装，它为粉末涂装技术的快速推广应用奠定了基础。表1反映了世界粉末涂料应用增长的状况。其增长率约为整个涂料行业增长率的2倍。 表1 世界热固性粉末涂料增长状况 年份 1980 1982 1984 1986 1988 1989 1990 1991 1992 1993 产量/kt 80 95 129 160 211 232 262 289 313 360 年增长率/% / / / / 16 13 14 13 8 8 年份 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2006 产量/kt 427 488 557 617 664 707 798 793 1100 年增长率/% 11 11 11 12 7 5 13 / / 我国最早研究粉末涂装技术的单位是广州电器科学研究所。该所于1965年首先研制成功环氧绝缘粉末和流化床涂敷电机铁芯工艺和设备，并在常州绝缘材料厂建立环氧绝缘粉末生产线。70年代中期到80年代初是我国粉末涂装技术研发的高峰期。各部委所属企事业单位都取得了丰硕科技成果，为迎接我国第一次粉末涂装技术应用的高潮作好了准备。化工部涂料工业研究所开发了粉末涂料流平剂和装饰型环氧粉末涂料；电子工业部738厂、航空工业部345厂在国内率先建立了粉末静电喷涂流水生产线，对电子产品和洗衣机的壳体实施粉末静电涂装的规模生产。航空工业部贵阳电机厂与国际同步研制成功静电流化床用于电机铁芯的静电粉末绝缘涂敷并投入批量生产。改革开放加速了我国粉末涂料行业的发展，粉末涂料产量直线上升，迅速占领了洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、电风扇等市场。表2为我国历年来热固性粉末涂料产量的估计值。 表2 中国历年来热固性粉末涂料产量估计值 年份 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 产量/kt 0.3 0.6 1.2 2.5 5 12 10 12 15 增长率/% / 100 100 109 100 140 / / 27 年份 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 产量/kt 20 26 33 40 60 95 118 150 270 增长率/% 33 30 27 21 50 58 24 27 80 90年代国内已经形成以下品种的粉末涂料：装饰型环氧粉末涂料、绝缘型环氧粉末涂料、防腐型环氧酚醛粉末涂料、环氧丙烯酸型粉末涂料、环氧美术型粉末涂料、聚酯环氧装饰型粉末涂料、聚酯/TGIC粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、半光/无光粉末涂料、其它功能性粉末涂料（包括阻燃型、导电型、耐热型等）。 国内粉末涂料的市场开发，最初以家用电器产品为主要对象，逐步推广应用到机械设备、仪器仪表、医疗器械、电子元器件、建筑行业、汽车零部件、邮电通讯、航空航天、船舶、轻工、自行车、摩托车、金属家具、办公用品、道路建设等各个领域。目前粉末涂料在石油、天燃气及船舶管道内外壁的涂装也取得了广泛应用，金属制品的涂装技术已趋于成熟，并且制定了相应的涂装标准。上水管道采用无毒粉末涂料也正在开发应用。木材和塑料制品采用低温固化粉末涂料和UV光固化粉末涂料涂装的技术开发取得了长足进展。钢筋钢材的粉末涂装也提到了日程上。随着应用领域的开拓，需要开发的粉末涂料品种有：重防腐型粉末涂料、低温固化涂末涂料、快固节能型粉末涂料、UV光固化粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、丙烯酸粉末涂料、专用塘瓷型粉末涂料、耐高温粉末涂料、薄涂层粉末涂料等。 1.2 粉末涂装工艺的分类 为了使读者对当前已有的一些粉末涂装工艺方法有一个较为系统的了解，按照它们的涂装原理和