Faktoren, die die Eigenschaften von Pulverbeschichtungen beeinflussen

Pulverbeschichtungen nehmen in der Lackindustrie eine Sonderstellung ein. Im Vergleich zu herkömmlichen organischen Beschichtungen gibt es viele Unterschiede. Es gibt viele Ähnlichkeiten in der endgültigen Gebrauchsleistung des gehärteten Beschichtungsfilms. Aus Sicht des Produktionsprozesses ist die Herstellung von Pulverlacken den Kunststoffen zuzuordnen. Obwohl Pulverbeschichtungen von den Elementen der Beschichtungsformulierung her einfach zu sein scheinen, sind Pulverbeschichtungen aufgrund eines umfassenden Prozesses, der Herstellungsprozess, Lagerung, Filmbildung und endgültige Anwendungseigenschaften umfasst, tatsächlich sehr kompliziert.
1 Das Molekulargewicht des Basismaterials

Wie alle Polymere ist das in Pulverlacken verwendete Harz eine Mischung aus Molekülen mit unterschiedlichen Molekulargewichten. Daher muss das durchschnittliche Molekulargewicht des Harzes bekannt sein. Unter mehreren verschiedenen Möglichkeiten, das durchschnittliche Molekulargewicht auszudrücken, sind das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) und das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) die wichtigsten für die Eigenschaften von Pulverbeschichtungen. Die mechanischen Eigenschaften von Pulverbeschichtungen, wie Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit, hängen hauptsächlich vom Zahlenmittel des Molekulargewichts ab, und das Gewichtsmittel des Molekulargewichts bestimmt hauptsächlich die Schmelzviskosität des Harzes. Um sicherzustellen, dass ein kommerzielles Polymer eine gute Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit hat, sollte sein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 20.000 und 200.000 liegen. Diese Tatsache müssen wir berücksichtigen und in Pulverlacken nutzen.
2 Funktionsweise von Pulverbeschichtungskomponenten

Pulverbeschichtungsformulierungen reagieren empfindlicher auf Änderungen des richtigen Verhältnisses funktioneller Gruppen. Dieses Problem kann gelöst werden, indem die Funktionalität des Härtungsmittels oder Harzes erhöht wird. Auf diese Weise muss durch Stöchiometrie eine sehr große Netzwerkstruktur gebildet werden, um die Empfindlichkeit des Systems zu reduzieren. Gemäß der Verzweigungsprozesstheorie von Gordon wird ein Pulverbeschichtungssystem klassifiziert und für die Berechnung ersetzt. Die Zusammensetzung des Beschichtungssystems ist ein Carboxylpolyester mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3800, einer Funktionalität zwischen 2 und 3,25 und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 1500 mit einer Funktionalität von 2 Bisphenol-A-Epoxidharz.

3 Glasübergangstemperatur (Tg)

Amorphe Polymere werden hauptsächlich in duroplastischen Pulverlacken verwendet. Die Glasübergangstemperatur der Lackkomponenten ist ein Parameter, der für Harz- und Lackchemiker zu beachten ist. Sie beeinflusst direkt oder indirekt die physikalische und chemische Stabilität der Beschichtungskomponenten während der Lagerung und das rheologische Verhalten während der Herstellung und Filmbildung und führt schließlich zu Eigenspannungen in der ausgehärteten Beschichtung während des Gebrauchs. Unter der Annahme, dass die Partikel auf dem Pulverlack durch die Schwerkraft der oberen Pulverpartikel beeinflusst werden, wenn die Tg des Pulvers höher als die Lagertemperatur ist, ergibt sich aufgrund der fehlenden Beweglichkeit der Kettenglieder kein Segmentniveau bzw Materialdiffusion auf molekularer Ebene zwischen verschiedenen Partikeln; bei niedriger Tg Bei Lagertemperatur sind die Molekülketten zwischen verschiedenen Pulverpartikeln immer stark durchdrungen, und die Beweglichkeit der Kettenglieder ist hoch genug, um das Pulver zu agglomerieren. Dieses Phänomen wird als schlechte physikalische Stabilität von Pulverbeschichtungen angesehen, daher ist ein hoher Tg-Wert von Pulverbeschichtungen eine Voraussetzung für eine gute physikalische Stabilität, aber es ist schwierig, den höchsten Tg-Wert zu bestimmen, der eine gute Pulverstabilität gewährleisten kann.