Prášková barva: složení, druhy a vlastnosti

Každý zná a zná tekutá barviva, v tomto článku budeme hovořit o práškové barvě, která díky svým jedinečným a high-tech vlastnostem bude s největší pravděpodobností v blízké budoucnosti hrát vedoucí roli v nátěrových materiálech, protože to je nejrychleji rostoucí segment trhu průmyslu barev a laků po celém světě.

Poprvé se prášková barva začala v praxi používat již v 60. letech minulého století, neustále se vyvíjela a zdokonalovala technologie. Zpočátku byl jeho koncept založen na nátěru kovů suchými barvami, které se následně roztavily a vytvořily jednotné probarvení celého objektu. Začalo to termoplastickými barvami, ale již několik desetiletí jim dávají přednost termosetové barvy, které mají zvýšenou odolnost a životnost a mají širší uplatnění.

V práškové barvě není žádné rozpouštědlo, což je další plus pro spotřebitele.

Jeho použití, zejména u velkého množství výrobků, je ekonomičtější než použití tekuté barvy. Nanášení práškové barvy probíhá elektrostatickou metodou a dalším vypalováním a prakticky neovlivňuje životní prostředí.

Charakteristika práškové barvy

Jak víte, prášková barva je pevná vícesložková kompozice, ve které roli rozptýleného média nehrají rozpouštědla a voda, ale vzduch. Navzdory skutečnosti, že složení tzv. „suchého zbytku“ kompozice je velmi blízké složení kapalné barvy, jejich vlastnosti se výrazně liší. A právě vzduchové disperzní médium umožňuje, aby byl tento typ nátěrových hmot účinnější než tradiční nátěrové hmoty – to se projevuje jak v ekonomických a technických, tak v neposlední řadě i v ekologických vlastnostech. Dokonce i skladování a přeprava takové barvy je mnohem jednodušší, protože není potřeba používat speciální uzavřené nádoby s pevnou fixační polohou.

Filmotvorných vlastností práškové barvy je dosaženo díky pevným částicím, které tvoří její složení, a také speciálním filmotvorným pryskyřicím, tvrdidlům a plnivům, které spolu s cílenými přísadami tvoří pevnou disperzní kompozici. V závislosti na přítomnosti speciálních barvících pigmentů v kompozici rozlišit systémy:

Prášková pigmentovaná barva má vyšší hustotu a používá se šířeji jako krycí nátěr – v závislosti na barevném spektru.

Říká se jim také práškové laky a používají se k nanášení na povrchy, které musí zůstat průhledné, například k lakování plastových a vodivých výrobků a také k lakování dřevěných výrobků při výrobě nábytku.

Protože disperzním médiem práškové barvy je vzduch a její hlavní složkou jsou pevné částice, výrazně se tím odlišuje od běžných kapalných barev, a proto se pro takové tuhé práškové kompozice používají zásadně odlišné ukazatele kvality, které se liší od vlastností charakteristických pro kapalné barvy. látek.

Hlavní vlastností práškové barvy je disperze. Jeho složení musí být homogenní, fyzikálně a chemicky stálé, s optimální velikostí částic v řádu 50-100 mikronů.Aby byla zachována jemnost povlaku, neměly by částice přesáhnout velikost 300-330 mikronů.

Kvalitativní vlastnosti barvy také závisí na stupni tekutosti kompozice a její hygroskopicitě. Při nanášení kompozice na povrch je nutné dodržovat speciální techniku, aby byly splněny všechny požadavky na nátěrové hmoty a pro nezbytný soubor vlastností hotových materiálů – pro vytvoření účinného nátěru a pro tenkovrstvou aplikaci. Tradičně používané metody jako zaplavování, máčení, nanášení válečkem a štětcem a podobně jsou pro práškové lakování zcela nevhodné, místo toho se používají technologicky vyspělejší metody, jako je tryskové stříkání, aerosol, elektrostatické a fluidní lože.

Druhy práškových barev

K dnešnímu dni se vyráběná prášková barva liší následujícími způsoby:

• chemické
• typ tvořiče filmu
• účel krytí

Složení práškových barev

Podle chemického složení existují takové odrůdy jako:

• Termoplastické barvy

V termoplastických barvách nedochází během aplikace k žádným chemickým přeměnám – částice materiálu, které se vzájemně ovlivňují, se spojí a tavenina se ochladí. Filmotvorné látky mají termoplasticitu a rozpustnost a složení zůstává podobné výchozímu materiálu.

• Termosetové barvy

Technologie termosetových barev zahrnuje chemické přeměny, které činí výsledné nátěry netavitelnými a nerozpustnými a výrazně mění chemickou složku. K dnešnímu dni tvoří podíl termosetových barev téměř 80 % z celkového objemu.

Polymery v práškovém lakování

V závislosti na názvech polymerů nebo oligomerů se rozlišují barvy s různými typy filmotvorných látek. Toto je například:

Na začátku byly vyvinuty epoxidové barvy a dnes se používají stejně aktivně, navzdory přítomnosti jiných typů. Mají vynikající mechanickou pevnost, dobrou přilnavost a odolnost proti rozpouštědlům. Nevýhodou takového materiálu je žlutost při přehřátí, nezhoršuje ochranné vlastnosti, ale kazí vzhled.

Barvy na polyesterové bázi nežloutnou, používají se na fasády, auta a další venkovní předměty. Dalším charakteristickým znakem je, že jsou méně odolné vůči rozpouštědlům.

A pokud jde o klasifikaci poslední funkce, pak to zahrnuje barvy pro výrobu následujících nátěrů:

• antifrikce
• elektrická izolace
• odolný vůči povětrnostním vlivům
• chemicky odolný

Provádí se výroba práškových barev libovolného odstínu a lesku. Mohou být jak s vysokým leskem, tak s hlubokým matem. Existují také speciální barvy, např.

• fasády
• vícebarevný
• antikorozní
• “kovový”
• kladivo
• s vysokým obsahem zinku

Aplikace práškové barvy

Na rozdíl od běžné tekuté barvy je použití prášku mimořádně ekonomické – při lakování výrobků barvou na bázi rozpouštědla se spotřebuje třikrát více barvy než při použití vzduchové disperzní barvy a díky tomu se prášková barva rozšířila v mnoha oblastech.

Jeho hlavní výhodou je, že jej lze použít v hromadné výrobě produktů, neboť jej lze snadno nanášet na povrch velkého množství produktů elektrostatickou metodou.

Pomocí speciálních stříkacích kabin pro nanášení práškové barvy se získá estetický a vysoce pevný nátěr – lakují se tak keramické výrobky, dřevěné výrobky, výrobky ze skla a kovů, jako je hliník a ocel a mnohé další. Ekonomičnost tohoto způsobu aplikace je doplněna tím, že přebytečnou barvu lze shromáždit zpět a použít pro aplikaci na další várku výrobků.

Při práci s kovovými výrobky je díky jejich elektrické vodivosti účinný i tribostatický způsob nanášení barvy, přičemž je možné získat kvalitní povlak na složitých sestavách a dílech. Prášková barva se také úspěšně používá pro nanášení na výrobky vyrobené z keramiky, skla a polymerů. Polymerový povlak má nejestetičtější vzhled a má nejlepší ochrannou vrstvu.

Díky své špičkové technologii a schopnosti vytvořit jednotnou nátěrovou vrstvu po celém povrchu je prášková barva široce používána v mnoha průmyslových odvětvích, od nátěrů elektrických zařízení, sportovních potřeb, zemědělských produktů a domácích spotřebičů až po antikorozní úpravu vrtáků. a armovací trubky a profily a použití v automobilovém průmyslu jako základní nátěr a pro úpravu různých povrchů. A díky možnosti použití pigmentů ve velké škále barev, čítající přes tři sta odstínů, je prášková barva na trhu barev a laků ještě více žádaná.

Prášková barva – video

Stůl. Oblasti použití práškových barev.

materiály k tématu

Epoxidové práškové barvy

Epoxidové nátěrové hmoty si během svého vývoje vydobyly dobré jméno a dnes jsou velmi oblíbené jak mezi specialisty, tak mezi běžnými lidmi, kteří se nezabývají opravárenskými nebo stavebními pracemi každý den. Epoxidové barvy jsou takové barvy, jejichž hlavní složkou je epoxidová pryskyřice.

Nové matné práškové barvy na bázi akrylových pryskyřic a nanoaditiv

Výzkumný projekt vědců z Velké Británie a Řecka zajišťuje vývoj nových pokročilých surovin na bázi polymerů a kompozitních materiálů, jakož i technologie zpracování a výroby nových práškových barev.

Výroba práškových barev

Jak je již známo, barvy mají dlouhou historii, jsou hojně využívány a to člověku prospívá. Použití barev v každodenním životě se ještě nedávno rozšířilo, ale lidé si okamžitě uvědomili, jak mnoho užitečných věcí se z nich dá naučit. Ukázalo se, že kromě vizuální proměny déle vydrží i lakovaný povrch nebo kus domácího náčiní!

Prášková barva je nejnovější generací barvicích směsí. Díky mnoha výhodám a výhodným rozdílům, jak v technologických vlastnostech aplikace, tak v konečném výsledku, se stal alternativní náhradou většiny barev a laků a nátěrů. Během krátké doby si podmanil mnoho oblastí od průmyslu a stavebnictví až po interiérový design.

Výhody práškového lakování mohou s jistotou zahrnovat:

• všestrannost – používá se téměř všude, od automobilového průmyslu a fasádních prací až po zdobení domácích spotřebičů, nábytku a designových šperků;
• jednoduchost technologie – barva je okamžitě připravena k použití bez předchozí přípravy a postup barvení netrvá dlouho;
• ziskovost – proces barvení lze nazvat bezodpadový, protože rozdrcené částice prášku jsou znovu použitelné;
• bezpečnost – kompozice jsou absolutně netoxické a nepoškozují životní prostředí;
• kvalita barvení – leží v rovnoměrné vrstvě, netvoří bubliny, neodlupuje se a neteče, vytváří povlak malé tloušťky;
• vysoká přilnavost – spolehlivě přilne ke všem typům povrchů včetně kovů;
• spolehlivost – výsledný povlak je odolný vůči různým typům nárazu, pevnosti a trvanlivosti;
• estetika – široká škála odstínů, textur a formátů.

Prášková barva je podle svého složení směsí suchých polymerů, které nevyžadují speciální přípravu a použití rozpouštědel. Princip lakování spočívá v nanášení suché barvicí směsi na povrch s další polymerací. Díky této technice se barva nanáší v jedné vrstvě a vytváří odolný nátěr s vysokými ochrannými a provozními vlastnostmi.

Struktura práškové barvy

Složení a strukturní složky práškové barvy jsou směsí pevných polymerních částic a barvících pigmentů, pro které není aktivním prostředím kapalné rozpouštědlo, ale proud vzduchu. A přestože chemické složky práškových formulací jsou podobné složení kapalných barev a laků, v praxi se jejich výkonnostní vlastnosti a charakteristiky liší.

Klíčovým bodem je nepřítomnost kapalné frakce, která je způsobena:

• snížené požadavky na skladování a přepravu práškových barev;
• zvýšení trvanlivosti;
• žádné škodlivé výpary;
• nedostatek hořlavých látek a nebezpečí požáru.

Základem nejlepších práškových barev jsou polymery, které zajišťují přilnavost k povrchu a tavení práškového laku. Kromě báze obsahuje složení směsi:

• plniva ve formě oxidů kovů, například titan a hliník;
• pigmenty odpovědné za barevné charakteristiky barvy;
• Filmotvorné látky na bázi pryskyřice;
• epoxidová tužidla;
• estery akrylové pryskyřice.

Všechny složky práškových barev mají suchou frakční konzistenci, která se vyznačuje tekutostí a dlouhou trvanlivostí. Pigmenty a plniva tvoří asi 50 % celkového složení. V závislosti na typu a vlastnostech pigmentu se barvy mohou lišit barvou a strukturou povlaku, stupněm elektrifikace a adhezivním výkonem.

Pigmenty používané pro práškové formulace jsou zcela totožné s pigmenty používanými pro tradiční akrylové barvy. Jejich množství a poměr ve složení je dán typem barvy, jejím účelem a výslednou barvou. Barva se liší nejen v gamutu, ale také v hloubce odstínu, přítomnosti nebo nepřítomnosti kovového lesku a také ve struktuře povlaku.

Vlastnosti práškového lakování

Hlavní rozdíly a výhody, které prášková barva má, jsou její struktura a způsob aplikace. Technologie použití prášku spočívá v nanášení za sucha s následným tepelným zpracováním lakovaného produktu, čímž se získá stejnoměrný povlak, který má pevnost a stabilitu.

Celý sortiment práškových barev lze rozdělit do kategorií podle barevných charakteristik a chemického základu. Podle barevné pigmentace rozlišují:

• s obsahem pigmentu – hutnější druhy práškových barev, vyráběné v široké škále odstínů a textur, při nanášení tvoří odolnou vrstvu barviva, používají se k barvení různých výrobků a materiálů;
• bez pigmentu – bezbarvé práškové struktury, které při polymeraci vytvářejí průhlednou vrstvu laku, se používají k lakování lakovaných a nelakovaných povrchů, například pro lesk nábytku nebo pro vytvoření ochranného povlaku na vodivých kovech.

Podle chemického složení je prášková barva rozdělena do dvou hlavních typů:

• termoplastické – vytvořené jako jedna z prvních, jsou barvicí kompozice, které se taví, mění skupenství polymerů, ale zůstávají nezměněny v chemickém složení;
• termosetové – filmotvorné látky obsažené v práškové barvě se při roztavení nejen fyzikálně mění, ale také reagují a vytvářejí nový chemický produkt.

Termoplastický prášek vhodný pro vnitřní i venkovní použití, nátěr má vysoké estetické vlastnosti a odolnost proti vlhkosti, atmosférickým a chemickým vlivům, ale je nestabilní vůči tepelnému namáhání. Termosetové barvy snadno snášejí změny teplot, mechanické a atmosférické zatížení a jsou odolné i proti chemickým vlivům.

Charakteristika práškové barvy

Vlastnosti vlastní práškové barvě se zásadně liší od vlastností a indikátorů obvyklých kapalných barvicích kompozic. Vzhledem k tomu, že rozpouštěcím médiem pro práškovou barvu je vzduch, nikoli kapalné rozpouštědlo, jeho hlavní vlastnosti jsou:

• tekutost – prášková barva by se měla snadno drobit, bez spékání a bez tvorby hrudek;
• rovnoměrnost – částice musí mít stejnou frakci, aby získaly stejný stupeň elektrifikace a ležely v tenké rovnoměrné vrstvě na povrchu, který má být natřen;
• stabilita – s ohledem jak na fyzikální vlastnosti, tak na chemický stav směsi;
• frakce částic – pro nanášení tenké a rovnoměrné vrstvy by částice barvy neměly překročit velikost 330 mikronů a optimální bude rozsah od 50 do 100 mikronů.

Dalším důležitým ukazatelem je savost. Vysoce kvalitní barva by měla odolat nasycení vlhkostí, zůstat suchá a volně tekoucí. Charakteristickým rysem, který odlišuje práškovou barvu mezi různými typy barviv, je také technologie barvení.

Tradiční způsoby nanášení, jako je použití štětců, válečků, stejně jako namáčení nebo polévání barvicí kompozicí, nejsou použitelné pro práškové směsi. Prášková barva se nanáší aerosolovým nástřikem i nástřikem pomocí speciálního zařízení, které částicím barvicí směsi dodává elektrostatický náboj.

Takto nanesená barva tvoří jednu tenkou a hustou vrstvu, která stačí k vytvoření plnohodnotného nátěru, který není horší než běžná tekutá barva. Během polymerace tvoří roztavené částice stabilní film, který plní jak estetickou, tak ochrannou funkci. Ta část práškové směsi, která nepřilnula, ale spadla z povrchu, je vhodná k opětovnému použití.

Typy a polymery používané v práškových barvách

Kromě dvou hlavních kategorií, které charakterizují způsob tvorby filmu, existuje mnoho druhů práškových barev podle typu chemické báze a účelu. Podle typů filmotvorných látek jsou barvy:

• epoxid – na bázi pryskyřice, mají vysoký stupeň pevnosti, odolnost proti rozpouštění, dobrou přilnavost k povrchu, ale mají tendenci žloutnout při vysokých teplotách;
• polyester – mají vynikající estetické vlastnosti, zachovávají čistotu barev, vykazují odolnost vůči atmosférickým a mechanickým vlivům, ale jsou citlivé na chemická rozpouštědla;
• polyvinylchlorid – optimální barvy pro design a vnitřní použití v exteriéru a interiéru, mají dobrou trvanlivost a různé palety barev a textur;
• polyethylen – jsou tepelně odolné, dobře snášejí mechanické zatížení a mají vlastnosti odpuzující vlhkost, ideální pro natírání potrubních komunikací;
• polyamid – dekorativní kategorie pro interiérové ​​dekorace uvnitř i vně budov.

Podle účelu a stupně odolnosti se dále rozlišují kategorie jako povětrnostní, antikorozní, zinkové, elektricky izolační a chemicky odolné typy barev. S jejich pomocí jsou natřeny části mechanismů a zařízení, podpěry a kovové konstrukce pro venkovní instalaci, jakož i hlavní potrubí, včetně podvodních.

Kromě toho je prášková barva k dispozici v samostatných kategoriích pro speciální aplikace, jako je fasáda, textura, vícebarevná a metalická. S pomocí těchto barev můžete vytvářet různé kompozice, napodobovat materiály a ztělesňovat jakékoli designové nápady. Číslo barvy, stupeň lesku a jednotlivé vlastnosti nátěru udává výrobce.

Aplikace práškové barvy

Technika použití práškových směsí se zásadně liší od použití konvenčních barvicích kompozic. Obecně je proces nanášení barvy jednodušší, ekonomičtější a zabere méně času a výsledek je lepší. Existuje několik metod práškového lakování, z nichž každá se vybírá v závislosti na typu lakovaného produktu a materiálu.

Průmyslové lakování zahrnuje použití stříkacích kabin. Částice barvy tam dostávají elektrostatický náboj a jsou přitahovány k produktu a pokrývají ho i na těžko přístupných místech. Přitažlivost umožňuje práškové barvě proniknout do každé štěrbiny a štěrbiny a vytvořit jednotnou vrstvu. Po nanesení barvy jsou produkty odeslány do tepelné komory k polymeraci.

Kovové díly jsou lakovány pomocí tribostatiky, což je metoda, která elektrizuje částice barvy bez použití zdroje energie. Částice dostávají náboj statické elektřiny v procesu tření, proto je vyloučen elektrický kontakt mezi kovem a zařízením s následným jiskřením a zapálením. V obou variantách lze shromáždit a znovu použít rozpadající se přebytečnou práškovou směs.