ما هي مكونات بودرة الطلاء المتماسكة بالحرارة الالكتروستاتيكية؟

​

إن النجاح الساحق، لأية بودرة طلاء، يعتمد على قياسات المعدات، وطبيعةالبودرة وتركيبها وحالتها.

وهناك مجموعة متنوعة من البودرة، التي يمكن الاختيار من بينها، وسوف يعتمد الاختيار النهائي، على متطلبات الاستخدام النهائية للسطح المطلي.

في الأنظمة المتماسكة بالحرارة، يكون البوليمر عادة، عبارة عن أنواع أوزان جزيئية، منخفضة تذوب، وتتدفق أثناء الانصهار، وتجتاز على الفور، أي تحول كيميائي، لأية حالة معالجة أو متماسكة بالحرارة. وبمجرد الوصل لهذه الحالة، لا يمكن إعادة إذابتها إلى أي حالة بلاستيكية. كما هو الحال مع التركيبات الملدنة بالحرارة.

يحدث تفاعل التصلب، في البودرة المتماسكة بالحرارة، بين مجموعات الأجزاء المعدنية المتخصصة (المتفاعلة) للراتينجات، ومجموعات الأجزاء المعدنية الخاصة، بعامل المعالجة. من الجلي أنه، للحصول على طبقة ناعمة، يجب أن يتحول البوليمر إلى طبقة ناعمة، قبل بدء عملية المعالجة.

إن البودرة هي مكون متناسق، حيث تتوازن درجة حرارة التبطين، مع خواص اللزوجة، أو الانصهار، وسرعة التصلب. وكما هو الحال مع الطلاءات، التي تقوم على المذيبات، يمكن تركيب البودرة المتماسكة بالحرارة؛ لإنتاج طلاءات الديكور، والمؤثرات الخاصة للألومونيوم، والبرونز، والميتاليك، والملمس المميز لها، والتأثيرات  والتشطيبات القوية، قليلة وفائقة اللمعان.

 

تركيب البودرة

تتمثل المكونات الأساسية للبودرة المتماسكة بالحرارة في:

• البوليمرات

•  

• عامل صلابة، أو مساعدة، أو ربط، أو معالجة

•  

• مواد إضافية للتحكم في التدفق

 

ويؤثر اختيار المكونات في الخواص الآتية:

• خواص الفيلم مثل: اللمعان، واللون، والصلابة، والمرونة، والتماسك، ومقاومة الكيماويات.

•  

• طريقة الاستخدام.

•  

• زمن المعالجة، ودرجة الحرارة.

 

البوليمرات

تُستخدم الدرجات الصلبة للراتينجات، مع بودرة الطلاء. ويعتبر اختيار الدرجات المناسبة أمرًا في غاية الأهمية، كخواص التحكم هذه مثل: خواص طبقة الطلاء، والتسوية، والتدفق، ونقطة الذوبان. لذا فإن بودرة طلاء (أكزونوبل) تعزز منشأة ابتكار البوليمرات، التابعة لها، بالمملكة المتحدة، والمخصصة فقط لمجال البحث،  والابتكار في مجال البوليمرات.

في الغالب تستخدم الراتينجات، التي تحظى بنقطة تليين، تتراوح بين 70-110 درجة مئوية. وقد تحظى الراتينجات، التي تتسم بنقطة ذوبان منخفضة بميل حقيقي “للتعجن” أثناء التخزين، وتحظى بدرجة مميزة من التدفق عند المعالجة. ولذلك؛ يتم فقط الحصول على درجة منخفضة، من “تغطية الأطراف الحادة”. وعلى النقيض، قد تحظى تلك الراتينجات، التي تتمتع بنقطة تليين، أعلى بتدفق غير كافٍ عند المعالجة، وتميل إلى إظهار تأثير القشور البرتقالية، لكن تغطية الأطراف الحادة، تكون جيدة. وبالإضافة إلى ذلك، هناك خطر متحمل، وهو تفاعل العوامل الأكثر صلابة مع البوليمرات، في درجات حرارة المعالجة العالية المطلوبة أثناء عملية التصنيع.

 

عامل (عوامل) الصلابة، أو العوامل المساعدة، أو عوامل التصلب، أو العوامل المعالجة

تتأثر طريقة التصنيع، والاستخدام، والمعالجة، والخواص المطلوبة في الطلاء جميعها، باختيار عامل المعالجة، المستخدم مع نوع معين من البوليمرات، المستخدمة في التركيب. ويجب أن يكون عامل الصلابة، غير فعّال في درجة حرارة الغرفة، التي تظل ثابتة عند 100 درجة مئوية، ويجب أن يحدث التفاعل بالكامل بدءًا من درجة الحرارة هذه، ودرجة الحرارة 180 درجة مئوية. ويجب ألا يكون التفاعل سريعًا إلى ذلك الحد، الذي يمنع التدفق الكامل للراتينجات المنصهرة، لكن يجب تجنب وقت المعالجة الطويل للغاية، لاعتباراتٍ تجارية.

 

الصبغات والمواد المطاطة

إن الصبغات المستخدمة حاليًا في طلاءات الأسطح التقليدية، التي تحمل المذيبات، يمكن استخدامها مع بودرة الطلاء، شريطة أن تكون خاملة كيمائيًا، وسريعة المقاومة للضوء، والحرارة.

كما يُستخدم ثُنائي أكسيد التيتانيوم افتراضيًا، في تصنيع الألوان، والبيضاء، والباستيلية والخفيفة فقط.  ويستخدم الكربون الأسود، لتصنيع الألوان السوداء، والرمادية. وللحصول على طلاءات ملونة بدرجة عالية، وتستخدم مجموعة متنوعة من الصبغات العضوية وغير العضوية، على الرغم من تحول التركيز، حينها، على الأنواع العضوية؛ حيث تحقق انخفاضًا في استخدام المواد المعدنية الثقيلة, مثل: الرصاص. ومع ذلك، تميل بعض الألوان الحمراء العضوية للتفاعل، أثناء المعالجة،  مما يفقدها لمعانها، ونظافتها؛ ولذا فإن الاختيار الحريص، يعد أمرًا هامًا لضمان الاستقرار. وتستخدم بودرة الألومونيوم، والبرونز لتوفير تأثيرات الميتاليك.

ويمكن دمج مواد مطاطة، غير عضوية معينة في التركيبات، دون تقليل خواص اللمعان، أو التدفق، أو  الميكانيكية لطبقة الطلاء. تتمتع المواد المطاطة عادةً، بكثافة نوعية عالية، وبرغم انخفاض تكلفة المواد الخام، فإنها تؤثر سلبًا على المنطقة المغطاة بالبودرة. ويمكن حساب الاقتصاديات الحقيقية، لهذه المواد، من خلال حساب قيمة الوحدة المطلية، لكل وحدة من البودرة. كما يمكن استخدام أنواع أخرى من المواد المطاطة؛ لضبط مستوى اللمعان، ومظهر الطلاءات حسب الحاجة.

 

المواد الإضافية للتحكم في التدفق

بعد اختيار الراتينجات المناسبة ، عامل الصلابة،  ونظام الصبغات؛ يلزم في العادة إدخال تعديلات على التركيب، وذلك لتعديل خواص طبقة الطلاء، والتدفق لتتناسب، مع ظروف التطبيق والمعالجة.

ومن الضروري دمج عوامل التحكم، في التدفق، والتي بدونها، تميل مساحيق الطلاء، إلى التثقب، أو الانحراف، والتجوف أثناء المعالجة، وقد تظهر تأثيرات القشور البرتقالية عليها. وتقوم  عوامل التحكم في التدفق، على تقليل ميل الراتينجات، إلى الانحراف، من خلال تقليل اضطراب السطح، ومن خلال تعزيز التدفق، الذي ينتج عنه طبقات أكثر نعومة. وقد ستخدمت بوليمرات الأكريليك، والراتينجات الأخرى، بشكل ناجح في هذا المجال.

وقد تميل الطلاءات بصورة عرضية، إلى التدفق بشكلٍ سريع للغاية، الأمر الذي، يوفر “تغطية ضعيفة للأطراف الحادة”. ولتوفير تغطية كافية لهذه الأجزاء، ومنع الارتخاء، قد تستخدم عوامل متميعة بالالاتزاز، مثل المشتقات العضوية لمادة المنتموريلونيت، ومادة “البينتونات” السيليكات المقسمة بشكل جيد، والمواد المطاطة الأخرى. ومع ذلك، يجب اختيارها بحكمة، وإلا قد تتأثر خواص طبقة الطلاء، مثل اللمعان، واللون، بذلك الأمر.

 

بودرة الإيبوكسي

يمكن تركيب هذه البودرة؛ لتوفير طلاءات ناعمة، وعالية اللمعان، وذات تماسك، ومرونة، ومقاومة ممتازة للعوامل الكيميائية.و يتمثل العيب الرئيسي فيها، في الميل البارز إلى اللون الأصفر، عند درجات الحرارة المرتفعة، أو عند التعرض لضوء النهار. وبالإضافة إلى ذلك، تتحول هذه البودرة إلى طباشير بسرعة، على الأسطح الخارجية، ومع ذلك، فإن سلامة طبقة الطلاء على الأسطح الخارجية، تكون ممتازة. وتعتبر معالجة بودرة الإيبوكسي، آليةً إضافيةً، ولا وجود فيها لمواد متطايرة، تنبعث أثناء التسخين.

 

بودرة البوليستر

تتمتع هذه البودرة بقوة تحمل خارجية ممتازة، مصحوبة  بمقاومة عالية للاصفرار تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية، ويجب تسخينها لفترات طويلة، وبدرجات حرارة مرتفعة، مقارنة ببودرة الإيبوكسي. كما أن مقاومة بودرة البوليستر للعوامل الكيميائية، تكون أقل بقليل من بودرة.

 

بودرة خليط البوليستر والإيبوكسي

هذه بودرة، عبارة عن فئة من البودرة المتماسكة بالحرارة، يتم استخدامها على نطاق واسع. وتمثل فيها راتينجات الإيبوكسي، عاملاً معالجًا لراتينجات البوليستر. وبناءً على اختيار الراتينجات ونسبها، وتجمع خواص بودرة الخليط بين، الإيبوكسي الخالص، والبوليستر الخالص. ويترك وجود هذا النوع من راتينجات الإيبوكسي، الراتينجات معرضة للتجيير، على الأسطح الخارجية.

 

بودرة البولي ريثان

تقوم بودرة البولي ريثان على خواص  البودرة، التي تحتوي على الهايدروكسي، الذي يتفاعل مع الإِيزوسيانات المغطاة (أو المحتجزة). وتوفر هذه البودرة خواص كيميائية، ومادية متكاملة، بالإضافة إلى قوة تحمل خارجية جيدة.

يلخص الجدول (1) الاختلافات الرئيسية بين البوليمرات الأساسية، المتماسكة بالحرارة، المستخدمة في بودرة الطلاء.

 مع تحيات (مؤسسة الوراقي لصناعة وتجارة بودرة الدهانات الإلكتروستاتيك)د