Впервые технология изготовления порошковых красок появилась в 60-х годах – тогда она применялась с целью защитного покрытия изделий из металла, в основном труб. 70-80-е годы ознаменовались разработкой новых технологий и смол, которые позволили расширить рынок порошковых красок. Их использование в коммерческих целях было ограничено по причине высокой стоимости и некоторых противопоказаний. В 90-е годы технология производства порошковых покрытий стала пользоваться спросом, ведь она отвечала строгим правительственным условиям.

К основным проблемам, сдерживающим расширение рынка порошковых покрытий, можно отнести:

• Необходимость в снижении температуры отверждения. Температура, при которой происходит отверждение смол, находящихся в составе порошковых покрытий - от 110 (для эпоксидов) до 160 градусов (для полиуретанов). Такой материал пригоден для нанесения на ограниченное количество пластиков, например, на полимеры, изготовленные на основе полиамида, выдерживающего воздействие более 150 градусов. Для деревянных изделий и других категорий пластиков такая краска непригодна.
• Необходимость в совершенствовании технологии нанесения по непроводящим поверхностям. Дело в том, что порошковые краски в первую очередь были разработаны с целью обработки электропроводящих металлических поверхностей электростатическим распылителем. При нанесении данной категории ЛКМ на подложку можно использовать трибозарядый или коронной процесс. В последнем случае отрицательно заряженный порошок поступает на поверхность, а при трибоэлектрическом методе состав имеет положительный заряд. Как в первом, так и во втором случае поверхность должна проводить электричество.

В настоящее время пластик все чаще используется как альтернативная замена металла во многих сферах промышленности, что позволяет соответствовать экологическим требованиям и сократить производственные затраты. Получается, что путем применения технологии окраски пластиков рынок порошковых лакокрасочных материалов можно существенно расширить. Однако пластик не относится к числу проводящих материалов, поэтому не подходит для порошковых ЛКМ. Существуют методы, которые позволяют нанести порошковые ЛКМ на пластиковые поверхности. К ним относятся:

• Предварительный нагрев пластиковой поверхности с целью расплавления порошкового материала.
• Применение пластиковой подложки.
• Предварительная обработка пластика грунтовкой, содержащей проводящие компоненты.
• Применение антистатического агента на поверхности.
• Высокая стоимость порошковых красок. Практически всегда цена является основным критерием выбора окрасочной технологии.

Если сравнить затраты на использование порошковых ЛКМ с другими видами окраски поверхности, где процесс обработки более легкий, то применение порошковых красок не всегда выгодно. Однако сравнивать необходимо не только стоимость самих ЛКМ, но и смету всего производственного процесса. При сравнении затрат нужно обращать внимание на такие факторы, как:

• 1. Цена нанесения.
• 2. Нелетучих веществ.
• 3. Отходов, которые образуются при производственном процессе.
• 4. Стадий производства после отверждения.
• 5. Производственных и складских площадей.
• 6. Выполнения экологических ограничений по охране окружающей среды и защите здоровья.
• 7. Затраты неэффективности.
• 8. Конкурентные достоинства конструкций, обработанных порошковыми красками по сравнению с использованием других технологий.
• 9. Наличие более современных полимерных технологий.

Основной проблемой, стоящей на пути к достижению гладкого финишного покрытия на основе порошковых видов ЛКМ, является предотвращение процесса сшивки, который наблюдается в результате расплавления состава. Недостаточный уровень гладкости пленки также провоцируется следующими факторами:

• 1. Неоднородное распределение частиц.
• 2. Наличие загрязняющих веществ в порошковом материале.
• 3. Воздух в расплавленной краске при термическом отверждении.

Применение модификаторов течения способствует устранению дефектов в финишном покрытии. Они включают в себя силиконы, полиалкилакрилаты и фторуглероды, а залогом их эффективности является совместимость со смоляной системой.

Для расширения области применения порошковых покрытий необходимо внедрение дополнительных технологических преимуществ.

Чтобы изготовить порошковые краски, применяют различные виды термоактивных смол. Среди них:

• Полиэфирные;
• Эпоксидные;
• Акриловые;
• Полиуретановые;
• Гибридные эпоксиполиэфирные.

Открытие технологии производства УФ-отверждаемых покрытий (2000 год) позволило расширить область использования порошковых красок и обеспечить требования по эмиссии органических летучих составляющих. Однако несмотря на данное открытие, рынок порошковых красок все же остается ограниченным.

Использование УФ-отверждаемых порошковых ЛКМ имеет 4 огромных преимущества использования данных покрытий в сравнении со стандартными составами. Это:

• Короткий срок отверждения, этап которого следует за стадией плавления.
• Уменьшение производственных площадей.
• Более низкий температурный режим плавления в сравнении с иными видами порошковым ЛКМ.

Данные преимущества дают возможность провести процесс отверждения на более высокой скорости, на меньшей производственной площади. При этом толщина наносимого покрытия может составлять от 37 до 100 мкм. Отверждаемая пленка будет иметь следующие характеристики:

• 1. Устойчивость к воздействию растворителей;
• 2. Соляному туману;
• 3. Появлению загрязнений;
• 4. Отличной адгезией к подложке.

Возможно нанесение УФ-отверждаемых порошковых ЛКМ на ДСП средней плотности, радиаторы автомобилей, электродвигатели, оцинкованную сталь, мебель, напольные покрытия из ПВХ.

Акриловые порошковые составы, в которых в качестве функциональной группы содержится глицидилметакрилат, пользуются повышенным спросом и имеют славу высококачественных покрытий. Обычно ЛКМ с ГМА характеризуются низкой температурой плавления, небольшой степенью вязкости, быстрым отверждением и отличным сцеплением с поверхностью. Данные свойства обеспечивают прочное, надежное покрытие, отличающееся высокой устойчивостью к повреждающим факторам (в сравнении с другими термоактивными ЛКМ).

Из этого следует вывод, что использование порошковой технологии позволяет получить более качественное покрытие конструкций и соответствует правительственным экологическим требованиям. Внедрение инновационных разработок позволит расширить область применения данных видов покрытий.