Полимеризация порошковых покрытий: полный разбор процесса

Полимеризация порошковых покрытий — ключевой этап, определяющий качество, долговечность и внешний вид окрашенного изделия. Именно на этой стадии расплавленные частички порошка превращаются в прочную трёхмерную полимерную сетку, устойчивую к механическим нагрузкам, химическому воздействию и атмосферным условиям.

В этой статье мы разберём процесс полимеризации поэтапно, объясним типичные ошибки, параметры режима и дадим практические рекомендации, основанные на опыте технических специалистов AMIKA.

Что такое полимеризация?

Полимеризация (от др. греч. — состоящий из многих частей) — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера или олигомера) к активным центрам в растущей молекуле полимера.

В контексте порошкового покрытия полимеризация происходит при нагревании: порошок плавится, растекается по поверхности и затем химически "сшивается", формируя жёсткое покрытие.

Рис. Схема процесса полимеризации

Химический механизм полимеризации

1. Нагревание и выход летучих веществ:
   порошок оплавляется (при температуре 80-120°C) и переходит в вязко-текучее состояние, образуется непрерывный слой из оплавленных частиц порошка. Окрашиваемая поверхность смачивается расплавленным полимером, вследствие чего и формируется покрытие. Происходит гелеобразование. Важно, чтобы на данном этапе краска успела равномерно растечься, чтобы поверхность была без дефектов (кратера, пузыри и т.п.).

2. 

Химическая реакция (отверждение):
в процессе нагрева активируются химические связи. В зависимости от типа порошка (например, эпоксидный, полиэфирный, полиуретановый и др.) происходит отверждение — химическая реакция, которая создает прочную, стойкую сетчатую структуру (при температуре, как правило 160-200°C). Это — ключ к устойчивости покрытия к механическим повреждениям, погодным условиям, химикатам.

Охлаждение:
после выдержки изделия в печи по рекомендованным производителем параметрам, его извлекают из печи и дают остыть. При охлаждении покрытие набирает окончательную твёрдость и приобретает свои физико-механические свойства. 

Температурный режим и параметры процесса полимеризации

1. Температура:
   Обычно от 160°C до 200°C для полиэфирных и гибридных красок .
   Эта температура обеспечивает быстрое и равномерное плавление, активирует реакции.

2. Время полимеризации:
   В диапазоне 10–20 минут, точное время зависит от толщины покрытия, типа порошка, формы изделия.
   Более толстые и объемные изделия требуют большего времени для равномерного нагрева.

3. Значение контроля параметров:
   Соблюдение режима полимеризации, который указывает производитель порошковых красок — гарантирует однородное покрытие без дефектов. Отклонения (перегрев или недогрев) могут влиять на физико-механические свойства готового изделия. 

Процесс пошагово

Шаг 1  Нагрев:
Обработка изделия в печи или камере нагрева с постепенным повышением температуры до необходимого уровня.

Шаг 2  Плавление:
Порошок расплавляется, образуя однородную жидкую пленку.

Шаг 3  Отверждение (реакция):
Происходит химическая полимеризация, создающая прочную сетчатую структуру.

Шаг 4  Охлаждение:
Покрытие медленно остужается до комнатной температуры, набирая окончательную твердость и свойства.

Цели и задачи процесса:

• Добиться однородного, гладкого и равномерного покрытия.
• Обеспечить максимальную прочность и стойкость покрытия к механическим и химическим воздействиям.
• Позволить полностью раскрыться свойствам пигментов и связующих веществ, придать изделию эстетичный внешний вид и блеск.
• Предотвратить появление дефектов, таких как трещины, пузырьки, неровности и обесцвечивание.

Для чего нужно следовать рекомендациям производителя порошковой краски по времени полимеризации?

Недополимеризация:
Если покрытие не полностью отверждено, оно будет мягким, менее стойким к износу (можно легко поцарапать ногтем), трещинам и отслаиванию. Другими словами будет плохая адгезия.

• Перегрев:
  Может привести к пожелтению на светлых цветах, деградации полимера, появлению трещин, деформации изделия.

• Надлежащий контроль:
  Постоянство параметров (температура, время, толщина) обеспечивает стабильное качество поверхности и долговечность покрытия.

Типичные проблемы, связанные с полимеризацией порошковой краски и способы их решения:

Следует помнить, что качественная подготовка поверхности и своевременная замена расходных материалов окрасочного оборудования и стабильность работы печи полимеризации - это 80% успеха при работе с порошковыми красками.

Эффективная полимеризация порошковых покрытий — результат точного соблюдения технологических режимов и постоянного контроля параметров процесса. Правильный режим нагрева и выдержки позволяют получить стойкое, красивое и долговечное покрытие, которое прослужит долгие годы.

Более подробно узнать, как долго может прослужить порошковое покрытие можно тут

За грамотной технической поддержкой обращайтесь по номеру:

+375 (44) 660-10-39 Беларусь;

+7 (962)191 80 97 экспортные поставки;

- или пишите на электронную почту: amika@mav.by, amika.export@mav.by.

На сайте работает онлайн-заказ 24/7.