粉末涂料以粉末形態進行涂裝并形成涂層,固體分可達100%,由于不使用溶劑,因此可以減少環境污染,節省資源,并具有可回收等特點。
功能性粉末涂料是具有特殊功能,提供特種用途的表面涂裝材料。它不僅可以起到傳統的保護和裝飾等作用,還賦予材料各種特殊功能,主要包括絕緣、導電、防污、耐熱、阻燃,防輻射等多種功能。目前國際上普遍使用的功能性粉末涂料大致有以下幾種類型。
絕緣型粉末涂料:是用于電機、電子電器元件的一種專用涂料,除了具有一般粉末涂料的保護、裝飾性能外,同時具有良好的電器絕緣性能。
環氧樹脂是制造絕緣型粉末涂料的主要原料。它可以通過改變固化劑的種類,或添加專用改性劑和具有優良絕緣性及耐熱性的填充料來調節固化速度,得到從十分柔軟、富有彈性到非常堅硬、耐磨的多種涂膜,以適應在不同絕緣條件下的應用。近年來,除環氧粉末涂料外,聚氨酯粉末涂料、聚酰亞胺粉末涂料、丙烯酸粉末涂料等也在不斷開發與使用。
導電型粉末涂料:是涂于非導電底材上,使之具有一定傳導電流和消除靜電能力的功能涂料。這種涂料主要有2種:摻合型和本征型。
摻合型粉末涂料是以絕緣聚合物為主要成膜物質,在其中摻人導電填料后形成涂料。導電填料主要有金屬粉末,如銀、鎳、鋅、鋁等;非金屬粉末,如石墨、炭黑等;金屬氧化物,如氧化鋅、氧化銻等。成膜基料主要選擇乙烯基樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺和環氧樹脂等。
本征型導電聚合物是使聚合物本身導電,目前尚處于理論和研究階段,沒有實際應用。
防腐蝕型粉末涂料:目前使用的該類涂料主要是環氧酚醛防腐蝕型粉末涂料,它以環氧樹脂與酚醛樹脂為基礎成膜物質,二者交聯形成涂膜。
這種涂料所采用的環氧樹脂,一般選用相對分子質量為1400、2900及3570的高分子品種,環氧樹脂本身具有附著力,柔軟性及抗堿性好的特點,而酚醛樹脂具有優良的耐酸堿、耐溶劑、耐熱、耐濕寒等性能,兩者有機結合成為防腐蝕材料中比較理想的類型。由于環氧樹脂與酚醛樹脂之間反應活性較弱,所以涂層的成膜溫度較高,適量加入咪唑類催化劑可降低固化溫度。
耐熱型粉末涂料:是指能長期經受200℃以上溫度,涂膜良好,并能使被保護對象在高溫環境中正常發揮作用的粉末涂料。目前,耐熱粉末涂料仍以有機硅粉末涂料為主。
從聚合物熱穩定性機理來講,聚合物的耐熱性主要取決于其分子結構。因而通過在主鏈上引入較大或較多的極性側基,增加分子間相互作用力,從而提高聚合物的熱穩定性。提高粉末涂料耐熱性能的另一種途徑是在聚合物中加入耐熱的顏填料。常用的顏填料有鋁粉、云母粉、不銹鋼粉、鎘粉、二氧化硅等。
裝飾型粉末涂料:其特點是涂膜表面有美觀清晰的花紋,給涂裝物體以美麗多彩的外觀。粉末涂料形成花紋的機理與溶劑型涂料有很大差別,二者的花紋形式亦有所不同。粉末涂料主要運用其熔融特性產生紋理效應,花紋形式和大小與配方組成、配制工藝和粉末粒度大小有很大關系。目前研制的思路主要有以下途徑:
采用不相容的高聚物產生不同的流平狀態,形成立體感花紋;采用不同固化速率的固化劑,因流平速度的差異形成適宜的皺紋;采用不同的填料,造成粉末涂料流平性、光澤度和色相差別,產生紋理效應;采用不同粒度與不同色光的金屬顏料,使其在涂膜中處于不同位置、不同角度,從而產生光澤與色相的差異。
阻燃型粉末涂料:具有防燃、阻燃、隔熱的功能。隨著現代電子和家用電器工業的迅速發展,對阻燃涂料的要求越來越迫切,目前這種涂料的主要品種是環氧粉末涂料。