Avec la pression pour la protection de l'environnement, les entreprises doivent développer des revêtements respectueux de l'environnement. Mais les revêtements respectueux de l'environnement ne se limitent pas aux revêtements à base d'eau. Si les entreprises se précipitent pour développer des revêtements à base d'eau, l'homogénéité des produits se produira inévitablement. Outre les revêtements à base d'eau, les revêtements à haute teneur en solides, sans solvant et en poudre sont également respectueux de l'environnement. Ils devraient être l'axe de développement clé de l'industrie des revêtements. Un rapport indique que la région Asie-Pacifique connaîtra la plus forte croissance des revêtements en poudre de 2017 à 2022. Cela s'applique à la fois à la valeur et au volume. Poudre revêtement La technologie évolue rapidement pour s'adapter à la demande du marché. Le marché entraîne la nécessité d'étudier différentes poudres dans les revêtements.
Présentation du revêtement en poudre
Introduction aux revêtements en poudre
Le revêtement en poudre est né dans les années 1950. Il s'agit d'un revêtement écologique. Il a une teneur en solides de 100% et ne contient aucun COV. Il permet d'économiser de l'énergie et de réduire la pollution. Il a un processus simple, est facile à automatiser et offre d'excellentes performances de revêtement.
Le revêtement en poudre est un revêtement en poudre composé de polymères, de pigments, de charges et d'additifs. Le revêtement en poudre n'a pas de volatilisation de son milieu liquide. Il offre donc une bonne protection écologique et environnementale. Il peut former un revêtement plus épais en une seule application, avec une très grande efficacité. Il possède également d'excellentes propriétés mécaniques et chimique Résistance. Ses performances sont également excellentes. L'utilisation du revêtement en poudre permet d'économiser de l'énergie et des ressources. Son taux d'utilisation peut atteindre 99%. Il est sûr et très rentable. C'est un revêtement sans solvant. Il répond aux principes des « quatre E » : économie, protection de l'environnement, efficacité et performance.
Aperçu du marché des revêtements en poudre
La hausse de la demande d'appareils électroménagers et de véhicules légers a stimulé le besoin de revêtements en poudre. Une augmentation de la demande des industries des pays développés et émergents a stimulé le marché des revêtements en poudre. Un rapport de Markets and Markets indique que le marché mondial des revêtements en poudre atteindra 134,9 milliards de dollars américains d'ici 2022. Il augmentera de 6,751 milliards de dollars américains par an de 2017 à 2022.
Le marché chinois des revêtements en poudre connaît la croissance la plus rapide au monde. Cela est dû à de nombreux facteurs, notamment l'urbanisation rapide et la croissance du logement, de la construction et de l'automobile. En 2016, la production de l'industrie chinoise des revêtements en poudre a atteint 2,07 millions de tonnes.
Les revêtements en poudre représentent 111 millions de tonnes de la production totale de revêtements de mon pays. Le 13e plan quinquennal prévoit que « d'ici 2020, l'industrie des revêtements devrait produire environ 22 millions de tonnes ». Sur ce total, 571 millions de tonnes devraient être des revêtements économiques et respectueux de l'environnement. En 2020, la production de revêtements en poudre atteindra 181 millions de tonnes, avec une production de 4 millions de tonnes. L'essor des revêtements en poudre stimulera la demande de charges en poudre.
Analyse de l'application de différents matériaux en poudre dans les revêtements en poudre
Les charges dans les revêtements peuvent réduire les coûts. Elles améliorent également les performances du revêtement.
Par exemple, ils peuvent :
- Améliore la résistance du revêtement à l’usure et aux rayures.
- Réduit l'affaissement lors du nivellement par fusion.
- Améliore sa résistance à la corrosion et à l’humidité.
Lors du choix des charges pour les revêtements en poudre, tenez compte de la densité, de la dispersion, la taille des particules, et la pureté. En général, plus la densité est élevée, plus le pouvoir couvrant du revêtement en poudre est faible. La dispersion des grosses particules est meilleure que celle des petites. La charge est chimiquement inerte. Elle ne doit pas réagir avec certains composants de la formule de poudre, comme les pigments. La charge doit être aussi blanche que possible. Les revêtements en poudre utilisent principalement les matériaux suivants : carbonate de calcium, sulfate de baryum, talc, mica, kaolin, silice et wollastonite.
Application du carbonate de calcium dans les revêtements en poudre
Le carbonate de calcium est de deux types : léger et lourd. Le carbonate de calcium léger est du carbonate de calcium précipité. Tous les types de carbonate de calcium et les méthodes de production ont une influence sur la brillance du revêtement. Les différentes tailles de particules ont une forte influence sur celle-ci. Le carbonate de calcium n'est généralement pas recommandé pour une utilisation en extérieur.
Le carbonate de calcium lourd est principalement utilisé pour remplacer certains autres matériaux. Il remplace partiellement le dioxyde de titane, les pigments de couleur, le calcium léger et le sulfate de baryum précipité. Il prévient la corrosion et remplace partiellement les pigments antirouille. Il est également utilisé comme agent d'augmentation.
Lors de l'utilisation de carbonate de calcium lourd dans les peintures d'intérieur, il peut être utilisé seul ou avec du talc. Le carbonate de calcium, comparé au talc, est meilleur. Il peut réduire la pulvérisation, améliorer la rétention de couleur dans les peintures claires et augmenter la résistance à la moisissure. Cependant, sa faible résistance aux acides entrave son application dans les revêtements extérieurs.
Le carbonate de calcium léger a une taille de particules plus petite et plus uniforme que le carbonate de calcium lourd. Il a également une meilleure absorption d'huile et une meilleure brillance. Le carbonate de calcium léger peut être utilisé là où l'effet matifiant maximal est requis.
Application du sulfate de baryum dans les revêtements en poudre
Il existe deux types de sulfate de baryum utilisés comme pigments pour la peinture : naturel et synthétique. Le produit naturel est la poudre de barytine. Le produit synthétique est le sulfate de baryum précipité.
Dans les revêtements en poudre, le sulfate de baryum précipité peut améliorer le nivellement et la brillance. Il est compatible avec tous les colorants. Il permet aux revêtements en poudre d'atteindre une épaisseur idéale et un taux de revêtement élevé dans le processus de pulvérisation.
Les charges en poudre de barytine sont utilisées dans les apprêts industriels et les revêtements automobiles. Ces revêtements doivent être très résistants, avoir un pouvoir de remplissage élevé et être inertes chimiquement. Elles sont également utilisées dans les couches de finition très brillantes. Dans les peintures au latex, la poudre fine de barytine peut remplacer une partie du dioxyde de titane. Son indice de réfraction élevé (1,637) en fait un pigment blanc translucide.
Application de la poudre de mica dans les revêtements en poudre
La poudre de mica est composée de silicates complexes et ses particules sont floconneuses. Elle présente une excellente résistance à la chaleur, aux acides et aux alcalis. Elle affecte également la fluidité de la fonte des revêtements en poudre. Elle est utilisée dans les revêtements en poudre résistants à la chaleur et isolants. Elle peut également servir de charge pour les poudres texturées.
Parmi les nombreux types de mica, la structure de la séricite est similaire à celle du kaolin. Elle possède à la fois les propriétés du mica et des minéraux argileux. Son utilisation dans les revêtements peut grandement améliorer leur résistance aux intempéries et leur perméabilité à l'eau. Elle peut également améliorer leur adhérence, leur résistance et leur apparence. En même temps, les particules de colorant peuvent pénétrer dans la couche intermédiaire en treillis de la poudre de séricite. Cela empêche la couleur de s'estomper pendant longtemps. De plus, la poudre de séricite a également la fonction d'anti-algues et d'anti-moisissure. Par conséquent, la poudre de séricite est une charge multifonctionnelle avec un excellent rapport qualité-prix pour les revêtements.
Application du talc dans les revêtements en poudre
Le talc, également connu sous le nom de silicate de magnésium hydraté, est directement broyé à partir du minerai de talc. Les particules sont des cristaux en forme d'aiguilles. Elles sont grasses au toucher. Elles sont douces et peu abrasives. Elles ont une bonne suspension et une bonne dispersibilité et une certaine thixotropie. Elles affectent grandement la fluidité de la fusion des revêtements en poudre. C'est pourquoi elles sont souvent utilisées pour les poudres de texture. À l'heure actuelle, elles sont utilisées dans divers apprêts, revêtements intermédiaires, peintures pour panneaux routiers, revêtements industriels et revêtements architecturaux intérieurs et extérieurs.
Le talc est bon marché, mais il présente des inconvénients, de sorte que son utilisation est limitée. Tout d'abord, il a une grande absorption d'huile. Pour une faible absorption d'huile, il doit être mélangé avec des charges et de la poudre de barytine à faible absorption d'huile. De plus, il a une faible résistance à l'usure. Dans les situations d'usure élevée, d'autres charges doivent être ajoutées pour compenser. Troisièmement, le talc avec minéraux non métalliques Le talc ne convient pas aux revêtements extérieurs qui nécessitent une résistance élevée aux intempéries. Les impuretés peuvent réagir avec les acides, comme les pluies acides. De plus, le talc a des propriétés matifiantes, il n'est donc pas utilisé dans les revêtements à haute brillance.
Application de la silice dans les revêtements en poudre
Le quartz poreux en poudre appartient à un type de système de silice. Il est sûr et largement utilisé dans de nombreux revêtements, tels que : poudre, ignifuge, imperméable et anticorrosion. Le quartz poreux en poudre bon marché peut réduire le coût des revêtements en poudre. Il peut remplacer le sulfate de baryum pour réduire le baryum soluble. Cela répondra aux normes environnementales.
De plus, les revêtements en poudre utilisent souvent de la silice fumée comme agent anti-agglomérant. La silice fumée est un pigment de surface et un agent de contrôle de la rhéologie du revêtement. Elle présente d'excellentes performances. Dans les revêtements liquides, elle contrôle la rhéologie par : l'épaississement, la thixotropie, l'anti-affaissement et la couverture des bords. Dans les revêtements en poudre solides, elle améliore l'écoulement de la poudre et empêche l'agglomération et la fluidisation.
Application du kaolin dans les revêtements en poudre
Le kaolin peut améliorer la thixotropie et les propriétés anti-sédimentation. L'argile calcinée n'affecte pas la rhéologie. Mais, comme l'argile non traitée, elle peut matifier, augmenter le pouvoir couvrant et la blancheur. Ces effets sont similaires à ceux du talc.
Le kaolin a une forte capacité d'absorption d'eau. Il n'est pas utile pour la thixotropie ou la fabrication de revêtements hydrophobes. La taille des particules des produits à base de kaolin est comprise entre 0,2 et 1 μm. Le kaolin à grosses particules a une faible absorption d'eau. Il a un bon effet matifiant. Le kaolin à petite taille de particules (moins de 1 μm) peut être utilisé pour les revêtements semi-brillants et intérieurs.
Le kaolin peut être divisé en kaolin calciné et kaolin lavé. En général, l'absorption d'huile, l'opacité, la porosité, la dureté et la brillance du kaolin calciné sont supérieures à celles du kaolin lavé.
Application de microsphères de verre creuses dans les revêtements en poudre
Les microsphères de verre creuses sont de minuscules poudres sphériques creuses. Elles sont légères, ont un grand volume et une faible conductivité thermique. Elles ont une résistance à la compression élevée, sont isolantes et résistent à la corrosion. Elles sont non toxiques, bien dispersées et stables.
Lorsqu'elles sont utilisées dans les revêtements en poudre, les microsphères de verre creuses peuvent jouer les rôles suivants :
- (1) Isolation thermique, isolation et faible absorption d'eau. Les microsphères de verre creuses ont un vide ou un gaz raréfié à l'intérieur. Cela crée une différence de densité et de conductivité thermique avec la résine époxy. Ainsi, elles isolent bien la chaleur. Elles constituent une excellente charge pour les revêtements en poudre résistants aux hautes températures.
- (2) Il peut améliorer les propriétés physiques et mécaniques des revêtements en poudre. Les charges de microsphères de verre creuses peuvent augmenter la dureté et la rigidité des revêtements en poudre. Cependant, la résistance aux chocs diminue. Le degré de diminution dépend du traitement de surface des microsphères de verre creuses. L'utilisation du bon agent de couplage pour le prétraitement peut réduire sa résistance aux chocs.
- (3) Faible absorption d'huile. Le taux d'absorption d'huile des microsphères de verre creuses varie. Il est compris entre 7 mg et 50 mg pour 100 g. Cette charge à faible absorption d'huile augmente la quantité de remplissage de manière dissimulée pendant la production. Elle réduit le coût global.
Application de la wollastonite dans les revêtements en poudre
La wollastonite est principalement constituée de silicate de calcium. Elle a une densité de 2,9 g/cm3, un indice de réfraction de 1,63 et une absorption d'huile de 30-50%. Elle a une structure en forme d'aiguille et une bonne luminosité.
Les revêtements en poudre utilisent généralement de la poudre de wollastonite naturelle, qui est traitée à partir de wollastonite naturelle. La wollastonite peut être un pigment corporel. Elle peut remplacer certains pigments blancs dans le revêtement. Elle améliorera la couverture et réduira les coûts de peinture. Sa bonne conductivité en fait un choix courant pour les revêtements en poudre isolants époxy. La wollastonite est un matériau blanc en forme d'aiguille. Elle peut améliorer les propriétés de flexion et de traction des revêtements en poudre.
Tendance de développement des charges en poudre pour les revêtements en poudre
Traitement de surface des charges en poudre
Les charges de revêtement en poudre sont polaires. Les résines de revêtement en poudre sont extrêmement polaires. Cela entraînera une mauvaise compatibilité entre elles et nuira aux performances du revêtement. Il est donc généralement nécessaire de traiter les charges en poudre. Utiliser des méthodes physiques (revêtement de surface et adsorption) ou des méthodes chimiques (substitution, hydrolyse, polymérisation et greffage) pour réduire la taille des particules des agrégats ou améliorer la fluidité du système. Cela améliore le traitement du revêtement, la qualité de surface (brillance, luminosité des couleurs) et la résistance mécanique.
Micronisation des charges en poudre
Un rapport résine/charge constant dans le revêtement en poudre est essentiel. En théorie, des particules de charge plus petites donnent de meilleures propriétés de surface et mécaniques. Si la taille des particules de charge est réduite à celle du dioxyde de titane (0,2-0,5 μm), le titane aggloméré dans la formule peut être isolé. Cela créera de meilleurs centres de dispersion. Cela améliorera le pouvoir masquant du dioxyde de titane. C'est le principe de séparation spatiale des charges micronisées. De même, les charges micronisées peuvent également réduire la quantité de pigment utilisée.
Nanotechnologie des poudres de remplissage
Les nanomatériaux les plus couramment utilisés sont le dioxyde de silicium nanométrique, le dioxyde de titane nanométrique et le carbonate de calcium nanométrique. Le dioxyde de titane nanométrique est réputé transparent. Il peut améliorer les propriétés mécaniques et l'absorption des UV des revêtements. Il peut également améliorer considérablement la résistance aux intempéries des revêtements en poudre dans les vernis de finition automobiles. Les nanomatériaux sont des particules très fines avec une activité de surface élevée. Ils s'agglomèrent et floculent facilement. Par conséquent, le traitement de surface des nanocharges, la méthode d'ajout et la sélection de l'équipement de dispersion, la quantité de nanomatériaux ajoutés aux revêtements en poudre et la manière de les disperser dans la résine de base sont la clé de l'application des nanomatériaux dans les revêtements en poudre. Lors de la conception des revêtements en poudre, choisissez les charges en fonction des exigences de performance. Cela permettra d'obtenir le meilleur effet.
Fonctionnalisation des charges de peinture en poudre
L'objectif des revêtements en poudre fonctionnels est d'améliorer leurs propriétés. Cela comprend leurs aspects physiques, chimiques et mécaniques. Ou de leur ajouter de nouvelles fonctions. Les poudres de kaolin et de wollastonite permettent de fabriquer des revêtements en poudre isolants électriques. Elles peuvent réduire les coûts et améliorer l'isolation. Les hydroxydes d'aluminium et de magnésium peuvent retarder les flammes. Ils peuvent fabriquer des revêtements en poudre ignifuges. Ils peuvent également contrôler la rhéologie, améliorer l'adhérence, contrôler la brillance et améliorer le pouvoir couvrant. Ainsi, les charges pour revêtements en poudre ne devraient plus se limiter à la réduction des coûts. Elles devraient se concentrer sur la recherche pour développer de nouvelles charges à haute performance et à faible coût. Ceci afin de répondre aux demandes croissantes de revêtements en poudre.