Порошковая краска: состав, виды и свойства (+25 фото)

Что такое порошковая краска?

Современные виды полимерных составов, состоят из плотных эпоксидных смол, специальных катализаторов и присадок. Технология производства представляет собой смешивание определенных компонентов между собой.

В качестве реагента, применяют растворитель, который обеспечивает равномерное соединение веществ. В результате этого, состав обретает правильную консистенцию.

В составе порошкового состава присутствуют:

пигменты;
наполнители;
растворители;
полимерные компоненты.

В качестве декоративных составляющих используют компоненты, которые обеспечивают свертываемость и растекание красочного состава на поверхности металла или дерева.

Цветовая палитра порошковых красок насчитывает более 1000 пигментов. Они идеально сочетаются между собой. При смешивании отдельных оттенков, можно получить необычный цвет, который добавит изюминку готовому изделию.

Основные характеристики порошковых красок, требуют тщательной подготовки обрабатываемой плоскости. Для этого поверхность, необходимо выравнять и исключить наличие каких – либо дефектов. В дальнейшем это может привести к преждевременному повреждению лакокрасочного состава.

Принципы выбора

Краска для металлических поверхностей должна быть:

Устойчивыми в перепадам температуры и нагреванию до 80–100 °C, повышенному уровню влажности.
Экологически безопасными. Высохшие декоративные покрытия не должны выделять вредных веществ при сильном нагревании.
Необходимого оттенка.

Ассортимент красок (Фото: Instagram / anna_schelepneva)

Как определить качество эмали?

Чтобы определить качество краски, необходимо внимательно осмотреть тару, в которую она налита, на наличие дефектов

Также нужно уделить внимание условиям ее хранения, сроку годности. После открытия банки нужно приглядеться к содержимому

Не должно быть больших комков, замутнений, разноцветных вкраплений.

И немного о производстве

Изготовить такой состав возможно и своими силами, однако, лучше доверить это занятие профессиональным химикам. На деле есть несколько способов для производства:

Сухое смешивание. Это просто и доступно. Любую краску на полимерах делают по такой технологии.
Сухое диспергирование.

Производство в домашних или промышленных масштабах краски по ГОСТу – это, в первую очередь, точная дозировка каждого компонента. Технически ничего сложного: нужен двушнековый экструдер. Благодаря этой аппаратуре можно создавать краску за счет опять же нагрева и последующего охлаждения. Именно после этого этапа состав размалывается и затем уже просеивается.

Объем производства напрямую связан с оборудованием, и на территории РФ порошковая краска как продукт только набирает обороты, если сравнить с США или Китаем.

Половина состава – это наполнители и пигменты. В процентном соотношении от 35 до 50%. Но это составляющие выпускает лишь Великобритания, Италия и Финляндия. Чем больше концентрация импортного наполнителя, тем больше той же белизны в светлых оттенках порошковых красок. Также пигменты влияют на ухудшаемость внешнего вида со временем, прочность и прозрачность. Улучшают растекаемость (это для промышленных нужд), к примеру, уже германскими полиакрилами.

Можно отметить, что чем качественнее материал для работы, тем сложнее его состав, и большинство важных наполнителей не купить в розничных сетях. Поэтому профессиональную порошковую краску закрепляют за брендом, нумеруя цвета.

А вообще, направление по созданию лучшей порошковой краски только развивается, и добиваются результатов только путем добавления новых химических составов.

Классификация порошкового красителя

Порошковые краски по типу пленкообразования объединяются в две группы:

термопластичные;
термореактивные.

Покрытие, сформированное сплавлением частиц и охлаждением расплавов, без химических превращений, основанное термопластичными пленкообразователями – это результат порошковых красок первой группы. Сюда приписываются красители, в основе которых поливинилбутирал, полиэтилен, поливинилхлорид, полиамид. В составе КМ этой группы составляющие базового материала. Образуется пленка термопластичная и растворимая.

Красители на основе поливинилбутираля предназначены для внутреннего использования. Они образуют защитно-декоративное, электроизоляционное, бензостойкое, абразивостойкое покрытие, которое справляется с воздействием воды и солей.

Краски, которые наносятся внутри помещения или на улице, стойкие в среде моющих средств, к воздействию внешних явлений – это поливинилхлоридные составы.

Красящий материал на основе полиэтилена, полипропилена функционирует как защита с антикоррозийными и электроизоляционными качествами. Наносится на трубы, на баки аккумуляторные, на изделия из проволоки, мебель из металла, участки поверхности стиральных и посудомоечных машин, на тару из стекла. Порошковое покрытие металлических изделий и стеклотары обладает недостатками: способность к растрескиванию; низкая переносимость воздействия атмосферных явлений.

Покрытие сформированное путем сплавления частиц и следующих за этим химических реакций – это результат термореактивных красителей второй группы. Покрывающий слой не плавится и не растворяется. К составам с последующей химической реакцией относятся 4 вида.

Более эффективно противостоит УФ-лучам солнца эпоксидно-полиэфирная краска, которая переносит высокие показатели температуры.

Изделия и поверхности на улице защищаются полиэфирными составами. Они под воздействием внешних факторов не желтеют, верхний слой остается целостным.

Стойкое декоративное покрытие с эффектом сжатого шелка образуется порошковой краской на основе полиуретана. Наносится на детали, подвергающиеся трению, износу. Покрытие атмосфероустойчивое, отталкивает влагу, стойкое к топливным составам, минеральными маслами.

Требуемое оборудование

Для того чтобы процесс самостоятельной покраски практически не отличался от заводского, необходимо выбрать подходящее место, где будут проводиться работы.

Когда помещение найдено, нужно собрать и подготовить необходимое оборудование:

печь для полимеризации (сушки);
источник постоянного напряжения (около 25 кВ);
распылитель порошковой краски (пистолет);
ЛКМ.

В работе не помешает аккуратность и небольшой опыт. Но если его нет – не беда, действуя по инструкции, можно избежать большинства ошибок и получить вполне приличный результат.

Изготовление печи

Полимеризация – важный этап в отвердении порошковой краски. Если этот пункт работ опустить, ЛКМ не будет держаться на металлических поверхностях. Поэтому такое оборудование, как печь – ее еще называют камерой полимеризации – необходимо в первую очередь. Вещь эта дорогостоящая, поэтому можно сделать ее своими руками, из подручных материалов. Нам понадобятся (камера полимеризации будет иметь размеры 2х1х1 м):

профильная труба;
негорючая теплоизоляция (плита базальтовая);
листовой металл (можно заказать по размерам);
тангенциальный вентилятор;
ТЭНы.

Инструкция по сборке печи состоит из следующих шагов:

Сварите из профиля каркас.
Заложите в него утеплитель.
Листовым металлом зашейте стены. Снаружи отделайте все гипсоволокном.
Для конвекции в камере установите тангенциальный вентилятор, наварив ему узкий выход и широкий вход.
Вентилятор вставьте в камеру. Он будет забирать воздух вверху, прогонять его через ТЭНы, выгонять внизу, а затем распределять по всему объему камеры.
ТЭНы установите вдоль параллельных стенок и соедините по распределению на фазы.
ТЭНы закройте, оставляя открытым вентилятор, основная часть которого должна располагаться вне камеры (чтобы не оплавить обмотку).
Установите электрощит. Правда, эту работу лучше поручить специалисту.

Полученное оборудование – камера полимеризации – будет иметь мощность 12 кВт на разогреве и 6 кВт в работе.

Важно! Энергоносителем в таких печах просушки порошковой краски может быть не только электричество, но и природный газ, и дизельное топливо

Покрасочный инструмент – пистолет

Чтобы нанести порошковую краску на изделие, требуется специальное устройство. Это электростатический краскопульт или трибостатический порошковый распылитель. Но покупать дорогостоящее оборудование ради редкого использования не целесообразно. Так как в нашем случае все изготавливается своими руками в домашних условиях, такое устройство можно смастерить минут за 10. Такой пистолет прост в использовании, дешев и практичен. Переход с одной краски на другую занимает несколько секунд.

Конструкция и комплектация пистолета для порошковой покраски

Как сделать пистолет для порошковой краски:

Возьмите обычную пластиковую 1,5-литровую бутылку. Главное, чтобы она была сухая и чистая.
Заполните ее на 1/3 порошковой краской, закрутите металлической пробкой.
Проделайте в пробке маленькие отверстия. Чем больше отверстий, тем качественнее будет нанесение. Зачистите пробку снаружи от заусениц, оставшихся после прокалывания.
Подключите к пробке плюсовой провод от источника высоковольтного напряжения.

Для этой цели нужен преобразователь, который сможет выдать 25 000 вольт постоянного тока. Такие используются в электрошокерах, зажигалках для газовых плит, котлах и колонках. Они могут работать от батареек или аккумуляторов, преобразовывая 3-6 вольт в нужные 25 кВ.

Соблюдайте осторожность при работе с высоким напряжением. Лучше доверить сборку преобразователя квалифицированному электрику

После всех манипуляций получается вполне приличный пистолет.

Мелочи, без которых не обойтись

Перед началом окраски нужно тщательно позаботиться о том, чтобы все операции проходили при идеальных условиях:

Необходимо отличное освещение. Используйте лампы дневного света. К обычной лампе порошковая краска отлично прилипает.
Нужна хорошая вентиляция с двумя моторами (на вход и выход). Дополнительно придется надеть марлевую повязку, а лучше профессиональный респиратор.
Придется изобрести способ сбора остатков порошковой краски. На начальных этапах используйте старый мощный пылесос.

Когда все тщательно подготовлено, можно приступать к покраске своими руками нужных деталей.

Принципы окрашивания

Покрасить металлическую поверхность можно без практических навыков. Достаточно подготовить требуемые материалы, инструменты, покрыть рабочие поверхности грунтовкой, нанести краску.

Инструменты и материалы

Для проведения покрасочных работ нужно подготовить:

набор кистей, валик;
емкость для краски;
канцелярский нож, малярный скотч;
плотную полиэтиленовую пленку;
грунтовку;
щетку по металлу, наждачную бумагу.

Наждачная бумага (Фото: Instagram / abraziv.by)

Подготовка

Этапы подготовки металлических поверхностей перед покраской:

Грубая обработка металла. При этом удаляются серьезные загрязнения, окалины.
Шлифовка поверхности. Нужно обработать металл наждачной бумагой с мелкой зернистостью.

После зачистки металла нужно закрыть окружающие поверхности пленкой, чтобы не запачкать.

Шпатлевание

Если поверхности, которые будут покрываться краской, неровные, имеют множество углублений, их нужно отшпатлевать. Для этого необходимо купить специальную смесь в строительном магазине, нанести ее по инструкции, указанной на емкости.

Грунтование

Грунтование поверхности необходимо для увеличения адгезии, повышения долговечности декоративного покрытия

Важно подобрать подходящий состав, чтобы декоративный слой сохранял свою целостность долгое время

Виды

Виды грунтовок:

Ингибирующие. Если на металле начала образовываться ржавчина, грунтовка остановит процесс разрушения материала.
Протекторные. Изготавливаются на основе фосфорной кислоты. После нанесения образуется прочная, долговечная пленка.
Фосфатирующие. Подходят для работы с цветными металлами.
Изолирующие. Изготавливаются на алкидной, эпоксидной основе. Образуют прочную пленку.

Грунтовка по металлу (Фото: Instagram / birgroupcompany)

Принципы нанесения

Принцип нанесения грунтовки прост:

Удалить с поверхности любую грязь, пыль.
Разбавить грунтовку водой.
Нанести состав с помощью валика. Если нет валика, можно использовать широкую кисть.

Нанесение краски

Краску можно наносить только после высыхания грунтовки. Большинство красящих составов наносится в один слой. Для окрашивания можно использовать пульверизатор, подключенный к компрессору, кисть или валик.

Техника безопасности

Правила безопасности:

Работать следует в защитной робе, перчатках, респираторе.
В зоне окрашивания не должно находиться нагревательных приборов.
Нельзя использовать краску рядом с источниками открытого пламени.

Девушка в респираторе (Фото: Instagram / tkani_cochonnet)

Для покраски неподготовленных поверхностей нужно использовать антикоррозийные покрытия. Инструкцию можно прочитать на упаковке. Лучше использовать порошковую краску, но для этого нужна специальная камера, соответствующее оборудование.

Что такое полимерно-порошковое покрытие

Порошковая окраска — технология получения полимерных покрытий с высокими защитными и декоративными свойствами. Окраска изделий порошковыми красками — современная экономичная технология, позволяющая получить качественное и долговечное покрытие на металле с отличными эксплуатационными характеристиками. Полимерно-порошковое окрашивание было разработано в 1950-х гг. в США. В то время только лишь начинало формироваться автомобильное производство, которое одним из немногих имело честь протестировать новейший вид покраски. С тех пор прошло уже более 60 лет, и каждый человек может пользоваться порошково-полимерным покрытием металла каждый день, в том числе и у себя на кухне. Сегодня же по объему выпуска термоактивных порошковых ЛКМ лидирует не кто иной как Европа. В России обстановка несколько иная, потому как серийное производство подобный продукции началось только лишь с 1975 года. Теперь полимерно-порошковое окрашивание становится необычайно популярным, проникая во многие слои, раньше занятые традиционными лакокрасочными покрытиями. Метод порошкового окрашивания является популярной альтернативой нанесению жидких лакокрасочных материалов для деталей, допускающих термообработку. Чаще всего слой порошково-полимерного состава на изделии составляет 0,3мм.

Порошковые краски — это твердые дисперсные композиции, в состав которых входят пленкообразующие смолы, отвердители, наполнители, пигменты и целевые добавки. Получают порошковые краски главным образом смешением компонентов в расплаве с последующим измельчением сплава до максимального размера частиц.

Процесс создания полимерно-порошкового покрытия представляет собой окраску поверхности полиэфирным многокомпонентным порошком. Краска наносится на металл методом электролиза. После напыления покрытие формируется в специальной печи при Т=200 С. Результат вплавления краски обеспечивает защиту от механических повреждений.

Порошковые краски своей популярностью обязаны отсутствию растворителей и содержанию веществ, гарантирующих непроницаемое для солей, кислот и влаги тонкослойное покрытие. При этом оно отвечает высоким стандартам качества, является абразивостойким и высокопрочным.

Повышенная устойчивость к механическим повреждениям гарантирует сохранность внешнего вида на протяжении всего срока службы окрашенного полимерно-порошковым покрытием металла.

Основное достоинство метода полимерно-порошкового окрашивания заключается в антикоррозийной защите металла. И получаемое покрытие обладает повышенной жаростойкостью, электроизоляционными свойствами, долговечностью, прочностью, экологичностью, сохраняет первоначальный колер и соответствует Европейским стандартам.

Классификация порошкового красителя

Порошковые краски по типу пленкообразования объединяются в две группы:

термопластичные;
термореактивные.

Порядок выполнения работ

Технология порошковой окраски различных металлических изделий представляет собой совокупность мероприятий. Подробный перечень работ включает немаловажный этап – подготовку предмета, качество проведения которого определяет результат.

Подготовка

Необходимо выполнить следующие действия:

Поверхность тщательно очищается. Для этого проводится ряд процедур:

Механическое удаление следов ржавчины и окислов с металла. При необходимости снимается и старый декоративный слой. Для этого процесса используются подручные инструменты: шлифовальные машинки, щетки, скребки. Если требуется, задействуются специальные смывки. Наиболее эффективной считается пескоструйная очистка, которая за счет воздействия абразивных частиц под давлением позволяет быстро удалить все лишнее.
Пескоструйная зачистка на данный момент считается самой качественной
Обезжиривание основания. Для этого используются специальные щелочные или органические составы. Применяемый раствор наносится на ветошь, которой тщательно протирается поверхность. При необходимости деталь полностью погружается в раствор.
Если есть возможность, то выполняется травление. От предыдущего этот способ отличается тем, что не просто смывает загрязнения, а оказывает воздействие на их структуру, способствуя лучшему удалению.
Обезжиривание и травление являются обязательными этапами подготовки

Формируется конверсионный подслой. Он необходим для защиты поверхности от попадания различных загрязнителей. Составы для этого выбираются исходя из вида обрабатываемого материала. Так, для деталей из алюминия применяется хромовый ангидрид, а для стали – фосфат железа.

Если требуется, то выполняется пассивирование. Этот процесс направлен на закрепление антикоррозионного покрытия.

Нанесение красителя

Порошковую окраску металла проводят следующим образом:

Окрашиваемые элементы после подготовки и просушки помещаются в камеру. При этом они закрепляются на раме, которая обязательно должна иметь заземление. Если работы выполняются дома, то создаются похожие условия.
Обработку заготовки необходимо проводить в средствах индивидуальной защиты

Чтобы нанести порошок, выбирается подходящий распылитель. Эта процедура выполняется в специальной защитной одежде, респираторе и очках.
Деталь тщательно обрабатывается. Необходимо наносить частицы равномерно, покрывая все участки и выдерживая одинаковое расстояние до поверхности, чтобы обеспечить более однородное распределение.
При финишном прогреве температура в печи может доходить до 200ºС

Изделие перемещается в печь

На этом этапе важно добиться равномерного прогрева, это обеспечит создание единой полимерной пленки. Температура выбирается индивидуально.

Порошковая покраска считается завершенной. По прошествии 30 минут металлическое изделие вынимается из печи и остужается, после полного остывания элемент готов к использованию.

Также рекомендуем посмотреть это видео:

Какой принцип применяется во время покраски?

Окрашивание изделий допускает применение сухих составов. В самой процедуре имеется два этапа.

Нанесение состава на поверхность.
Закрепление.

Мельчайшие частички порошковой покраски получают свой заряд, когда происходит напыление. Заряд имеет противоположные характеристики по сравнению с тем, что характерно для окрашиваемой детали. Как известно, отрицательное и положительное значение температуры притягиваются друг к другу. Поверхность принимает на себя частицы материала, технология покраски порошковой краской становится максимально эффективной.

Важно, чтобы результат был закреплён, пока окрашенная поверхность вместе с материалами ещё остаются надёжными. Потому на следующем этапе переходят к запеканию

Объекты с завершённой обработкой оказываются внутри специальных печей.

Внутри термопечей показатель может достигать 240 градусов. Точные значения зависят от того, к какой разновидности относится материал, какое применяется оборудование для покраски.

На видео: всё о порошковой покраске.

Технология порошковой покраски своими руками

Камера для напыления должна иметь замкнутое пространство с вентиляцией, системой нагрева воздуха и качественной сетью электропитания.

Необходимо, чтобы камера для напыления была очень чистой и без пыли. Вымойте ее тщательно и приобретите пылесос. Чем мощнее он будет, тем лучше. Желательно, чтобы у него была насадка, похожая на «циклон».

Для осуществления качественной порошковой покраски нужно приобрести хороший пистолет, предназначенный для этой технологии, с давлением около пяти атмосфер.

Из обычного фена при желании можно сделать пистолет собственноручно.

Печь для полимеризации вы можете приобрести, выбор на рынке есть, но при необходимости сэкономить вы можете ее сделать сами.

Когда вы подготовите все,что нужно, можете начинать порошковую покраску изделия.

Данная технология требует соблюдения следующих мер безопасности:

работающая вентиляция;
перчатки из резины или хлопка, подошва обуви должна быть прорезинена;
защитные очки на глаза;
для безопасной работы краскопульта должно быть заземление;
необходим респиратор.

Отметим, что непрофессиональное осуществление данной технологии покраски часто не дает ожидаемых результатов, так как образуются дефекты покрытия.

Полимеризация

На заключительной стадии окрашивания происходит плавление и полимеризация нанесенной на изделие порошковой краски в камере полимеризации.

После нанесения порошковой краски изделие направляется на стадию формирования покрытия. Она включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Процесс оплавления происходит в специальной печи оплавления и полимеризации. Существует много разновидностей камер полимеризации, их конструкция может меняться в зависимости от условий и особенностей производства на конкретном предприятии. С виду печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». При помощи блока управления можно контролировать температурный режим печи, время окрашивания и настраивать таймер для автоматического отключения печи при завершении процесса. Источниками энергии для печей полимеризации могут служить электричество, природный газ и даже мазут.

Печи делятся на проходные и тупиковые, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Для тупиковых печей важным моментом является скорость подъема температуры. Этому требованию в наибольшей степени соответствуют печи с рециркуляцией воздуха. Камеры нанесения из диэлектриков с электропроводным покрытием обеспечивают равномерное распределение порошковой краски на поверхности детали, однако при неправильном использовании они могут накапливать электрические заряды и представлять опасность.

Оплавление и полимеризация происходит при температуре 150-220 °С в течение 15-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, предъявляемым к камерам полимеризации, является поддержание постоянной заданной температуры (в разных частях печи допускается разброс температуры не менее 5°С) для равномерного прогрева изделия.

При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем порошковой краски частицы краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и сливаются в непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находившийся в слое порошковой краски. Часть воздуха может все же оставаться в пленке, образовывая поры, ухудшающие качество покрытия. Для избежания появления пор окраску следует проводить при температуре, превышающей температуру плавления краски, а покрытие наносить тонким слоем.

При дальнейшем нагревании изделия краска глубоко проникает в поверхность и затем отвердевает. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и т.д.

При окраске больших металлических деталей температура их поверхности поднимается значительно медленнее, чем у тонкостенных изделий, поэтому покрытие не успевает полностью затвердеть, в результате чего снижается его прочность и адгезия. В этом случае деталь предварительно нагревают или увеличивают время его отвержения.

Отвержение рекомендуется производить при более низких температурах и в течение более продолжительного периода времени. При таком режиме снижается вероятность возникновения дефектов, и улучшаются механические свойства покрытия.

На время получения необходимой температуры на поверхности изделия влияют масса изделия и свойства материала, из которого изготовлена деталь.

После отвержения поверхность подвергается охлаждению, которое обеспечивается за счет удлинения конвейерной цепи. Также для этой цели используются специальные камеры охлаждения, которые могут являться частью печи отвержения.

Соответствующий режим для формирования покрытия необходимо подбирать с учетом вида порошковой краски, особенностей окрашиваемого изделия, типа печи т.д. Необходимо помнить, что для нанесения порошкового покрытия решающую роль играет температура, особенно при нанесении покрытия на термостойкие пластмассы или изделия из древесины.

По окончании полимеризации изделие охлаждается на воздухе. После остывания изделия покрытие готово.

Анодирование алюминия

При этом способе защитный слой на алюминий наносится при помощи гальванического метода. Сейчас известно много способов покраски алюминия в домашних условиях, но прочное покрытие можно получить только с использованием анодирования, а в остальных случаях покраска алюминиевых поверхностей даст только временный результат.

Анодированием называют процесс, направленный на улучшение внешнего вида металла и защиту его от окисления. После проведения всех процедур этого метода поверхность металла приобретает красивый серый оттенок, и изделие можно красить подходящей краской (например, анилиновым красителем).

Для начала готовят два раствора высокой концентрации – из пищевой соды и из поваренной соли. Вещества растворяют в воде не менее полу часа, периодически помешивая, далее отстаивают растворы в течение 15 минут и процеживают.
Для приготовления электролита оба раствора смешивают в стеклянной или фарфоровой емкости из пропорции 9 частей раствора с содой и 1 часть соляного раствора, при этом тщательно смешивая жидкости.
Изделие из алюминия предварительно зачищают мелкой наждачной бумагой, обезжиривают специальным средством или раствором стирального порошка в горячей воде, а затем промывают под проточной водой. Для того, чтобы не оставить на подготовленной детали следы пальцев, брать ее надо за края или в перчатках.
Тем временем электролит переливают в алюминиевую емкость и туда кладут алюминиевое изделие. В качестве источника тока можно использовать автомобильный аккумулятор или регулируемый выпрямитель тока с напряжением 12 вольт и величиной тока 2 Ампера. Минус подключают к алюминиевой емкости, а плюс – к самой детали. Плотность тока при этом должна составлять около 15 миллиампер на квадратный сантиметр.
Сам процесс анодирования длится около полутора часов, при этом деталь должна приобрести серовато-голубой налет.
После этого деталь можно оставить в текущем состоянии или же покрасить ее раствором анилинового красителя. Для приготовления раствора на литр воды, подогретой на 60-80 градусов, берут 1 мл уксусной кислоты и 15 грамм красителя. В раствор помещают деталь и оставляют на 10-15 мин. В зависимости от продолжительности воздействия меняется насыщенность цвета.

Это интересно: Гипсовая шпаклевка — плюсы и минусы