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粉末涂料生產的革命性的替代法-新型VAMP工藝


來源:中國涂裝網

VAMP工藝中,使用超臨界態的液態二氧化碳作加工介質。超臨界態是將二氧化碳壓縮并加熱到臨界點以上時獲得的。在臨界點下,液態相和氣態相的平衡消失,并稱此為超臨界狀態。許多其它化合物也可以變成超臨界狀態,但二氧化碳成本低,易于獲得,且環保許可。在超臨界狀態下,二氧化碳兼具氣體和液體二者的性質。

    將主要為固體和粉末涂料原料裝入配有一個攪拌漿葉的主壓力容器中,接著將二氧化碳充于該容器中,直到達到臨界點。VAMP工藝的條件可在 55~80℃及2400~3000PSI的范圍內。在熔融擠出法中,溫度范圍處于90~130℃,而且由于外部加熱裝置和粘性物料的加入,擠出機壁筒的溫度往往更高;然而用二氧化碳作加工介質,具有熱交換充分、混合溫度低,由此降低了膠化的危險性,其容器內的溫差被保持在熱交換表面的1~3℃內。超臨界二氧化碳通過溶脹樹脂和聚合物對其的影響與體系的壓力成正比,并且增加了他們在低溫下的流動性。樹脂和聚合物的溶脹降低了其玻璃態轉變溫度,由此使樹脂在低于正常玻璃態轉變溫度5~7℃下的流動性增加。樹脂的行為表明,低于臨界態下,二氧化碳溶于聚合物內;在超臨界狀態下,聚合物類似超臨界流體,不存在聚合物溶解度的證據。

    細分的無機顏填料,如二氧化鈦和碳酸鈣,隨著從其絮凝粒子上的吸附水的去除被分散于體系中,低分子量的有機物質,如UV穩定劑被溶解和擴散于樹脂中,超臨界流體降低了濕潤接觸角,因而使樹脂和無機顏料密切混合。當達到均勻時,該批料采用噴射流工藝,經噴嘴噴入接收器中。在此排放過程中,由于二氧化碳的相轉變導致快速冷卻,有利于生產。再經篩分機篩分后,選取所需的粒徑部分進行包裝。

    技術網現已發現并證明用VAMP加工的材料有幾個明顯的優點,即產品的分子量較低,玻璃化溫度提高,在薄涂膜下遮蓋力優良、活性較高,色度控制優良,并提高了摩擦帶電的適應性。此外,由于加工溫度低,減少了聚合的傾向,因而在固化中很少可能有凝膠形成。

    1998年,湛江天龍粉末涂料首次采用氮氣為介質,應用超臨界工藝獲得第一批環氧粉末涂料,固化條件為170℃、160s。筆者和我國大學合作在 2000年開始研究以液態二氧化碳為介質的超臨界工藝技術,于2001年10月在山東進行試驗制造,獲得的粉末化學、防腐、電氣性能非常優越,只是在粉末顆粒的成型方面有缺陷,目前正致力于粉末造粒的研究。
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