Краски порошковые

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

Введение 4

1.НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ 5

2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7

2.1 Выбор способа и технологическая схема производства 7

2.2 Описание технологического процесса производства 10

2.3 Выбор основного технологического оборудования 14

2.4 Сырье и полуфабрикаты 16

2.5 Режим работы цеха и производственная программа 25

2.6 Расчет производительности и грузопотоков 28

3. КОНТРОЛЬ СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ 31

4. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 38

4.1 Требования безопасности, предъявляемые к технологическим процессам 38

4.2 Требование безопасности к производственному оборудованию 41

4.3  Требование безопасности по устройству и содержанию

подъездных  дорог, путей, проездов, проходов, колодцев 43

Заключение 44

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 45

ПРИЛОЖЕНИЕ А 46

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 47

 

 

РЕФЕРАТ

Производство порошковых красок диспергированием в расплаве. Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Технология отделочных материалов и защитных покрытий»:70.01.01/., гр. ПСИиК-3; кафедрастроительного материаловедения. — Гродно: ГрГУ, 2012 —47 с: 5 табл., 7 источн.

Ключевые слова: порошковая краска, диспергирование, олигомер, пигмент, модификатор, отвердитель .

Содержит: номенклатуру продукции, выбор способа производства и технологическую схему, описание технологического процесса, расчёт производительности грузопотоков, выбор технологического оборудования, контроль качества производства и сырья, а так же охрана труда и окружающей среды .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Порошковые лакокрасочные  материалы представляют собой многокомпонентные  дисперсные системы, состоящие из твердых  частиц (пленкообразующей основы) и  разделяющей их среды — воздуха. Они могут быть непигментированными  и пигментированными; последние имеют наибольшее применение. Их принято называть порошковыми красками. Основное требование к порошковым краскам — способность к нанесению на поверхность равномерным тонким слоем, который при отверждении образует покрытие, обладающее комплексом необходимых свойств.

По составу  порошковые краски близки жидким пигментированным материалам. Однако то, что вместо растворителя или воды дисперсионной средой является воздух, делает их технически, экологически и экономически выгодными в применении. Порошковые краски условно относят к материалам со 100%-ным содержанием основного вещества. Применение порошковых лакокрасочных материалов потребовало разработки специальных методов нанесения их на поверхность.

Ассортимент выпускаемых  промышленностью порошковых красок относительно невелик, что объясняется  их новизной. Обычно их делят на две  группы: на основе термопластичных  и на основе термореактивных олигомеров (полимеров). Вторая группа в настоящее  время составляет большую долю (65— 70%) выпускаемых порошковых материалов.

По типу олигомера (полимера) порошковые краски так же, как и жидкие материалы, делят  на эпоксидные, полиэфирные, поливинилхлоридные и т.д. По назначению различают краски для атмосферостойких, химически  стойких, электроизоляционных и других покрытий.[1]

 

 

 

 

 

 

 

1. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ

Краски порошковые эпоксидные П-ЭП-219 и П-ЭП-219(ОН) белые.

Состав: Представляют собой гомогенизированную смесь  смолы, отвердителя, пигмента и наполнителя.

Назначение: Предназначаются: П-ЭП-219 - для защиты внутреннего шкафа  бытовых холодильников и других электробытовых приборов: П-ЭП-219 ОН (общего назначения) - для получения электроизоляционных и антикоррозийных покрытий на металлических изделиях общего назначения.

Нанесение: Краски наносят на поверхность электростатическим методом (ионизированное облако, пистолет) или вибровихревым с наложением электростатического поля.Покрытия на основе порошковых красок должны обеспечивать электрическую прочность 20 кВ/мм при  толщине пленки (350±25) мкм.

Таблица 1    –    Основные показатели

Наименование  показателя	Требуемые показатели
Цвет  пленки краски	Белый, оттенок не нормируется
Внешний вид краски	Порошок белого цвета
Массовая  доля летучих веществ, %, не более	1,0
Растекаемость краски при (180±2)°С, марки А	4,5-7,0
марки Б	7,1-10,0
Эластичность  пленки при изгибе, мм, не более краски П-ЭП-219	5
краски  П-ЭП-219 (ОН)	10
Прочность пленки при ударе по прибору типа У-1, см, не менее краски П-ЭП-219	40
краски  П-ЭП-219 (ОН)	30
Адгезия методом отслаивания, н/м, не менее	450
Толщина отвержденной пленки, мкм	100±25
Время отверждения при (180±2)°С,ч	1
при (200±2)°С, мин	30

 

 

Порошковая краска ПЭП-219 (белая) представляет собой тонкодисперсную (остаток при просеве краски через сито № 01 не более 2% гомогенизированную систему, полученную диспергированием пигмента (TiO2) и аэросила (тиксотропная добавка) в эпоксидном и феноло- формальдегидном олигомерах (смолы Э-49П и 101"Л") с добавками модификаторов (поливинилбутираль, поливинилбутиловый эфир) и отвер- дителя (дициандиамид).[2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор способа и технологическая схема производства

Существует несколько  способов введения пигментов в порошковые краски:

сухое смешение;

смешение (диспергирование) в расплаве; диспергирование в  растворе (дисперсии) пленкообразовате- ля с последующей сушкой;

осаждение полимера из раствора на поверхности частиц пигмента;

осаждение пигмента на поверхности частиц полимера; эмульсионная полимеризация или поликонденсация  мономера в присутствии пигмента.

Промышленное  применение находят лишь первые два  способа.

Способ сухого смешения порошков — один из наиболее простых и доступных. Он используется при получении красок на основе полимеров, представляющих собой высокодисперсные порошки. В основном это термопластичные полимеры винилового ряда.

Частицы полимера, как правило, значительно больше, чем частицы пигмента: последний  как бы «опудривает» полимер. Это обусловливает увеличение сыпучести, уменьшение слеживания и комкования системы. Однако пигмент (наполнитель), выступая в роли изолирующей прослойки, мешает слиянию расплавленных частиц при пленкообразовании. Краски, полученные сухим смешением, характеризуются малой степенью наполнения — 3—15% (масс.). Укрывистость их невысокая.

Смешение в расплаве предусматривает смачивание частиц пигмента (наполнителя) олигомером (полимером) до стадии формирования покрытия. Одновременно со смачиванием происходит диспергирование, т.е. разрушение пигментных агрегатов и равномерное распределение образовавшихся мелких частиц по всему объему лакокрасочной системы.

В соответствии с двумя описанными способами  введения пигментов (наполнителей) в  порошковые краски существуют и два  технологических процесса их изготовления. Основной операцией в обоих случаях  является диспергирование: диспергирование проводят в среде воздуха при низких температурах и в жидкой среде при повышенных температурах.

Технология изготовления порошковых красок сильно отличается от производства жидких красок, несмотря на общие принципы, лежащие в их основе. Наибольшие трудности представляет колеровка цвета и изготовление красок в соответствии с эталоном цвета. При производстве порошковых красок неприемлем способ однопигментных паст (или полуфабрикатных эмалей), применяемый при получении цветных жидких лакокрасочных материалов. Все пигменты и наполнители, а также остальные компоненты краски диспергируют совместно. Это обусловливает повышенные требования к качеству исходного сырья и необходимость строгого соблюдения технологических режимов.

В данной работе рассмотрено производство порошковых красок диспергированием в расплаве.

Технологический процесс производства порошковых красок диспергированием в расплаве состоит  из следующих основных операций:

подготовка исходного  сырья;

дозирование и  сухое смешение порошкового сырья;

диспергирование в расплаве;

охлаждение расплава;

измельчение и  классификация;

упаковка в  тару.

В отличие от жидких пигментированных материалов диспергирование компонентов порошковых красок проводится в высоковязких средах при повышенных температурах (90—120 °С) в отсутствие растворителя или воды. Вязкая среда, обусловливающая повышенные напряжения сдвига, способствует разрушению агрегатов и стабилизации дисперсий. Однако она же и затрудняет смачивание поверхности частиц. При повышении температуры облегчается образование поверхностных слоев и ускоряется установление адсорбционного равновесия.

Диспергирование проводят в обогреваемых аппаратах  экст- рузионного типа. Наиболее широко применяют двухчервячные машины непрерывного действия.

Полученный расплав  охлаждают, переводя его в твердое  хрупкое состояние, а затем измельчают. Готовая краска очищается от механических примесей на магнитном сепараторе и упаковывается. [1]

Технологическая схема производства порошковых красок диспергированием в расплаве представлена на рисунке 1.

 

 

 

 

 

Рис 1.

Технологическая схема производства порошковых красок диспергированием в  расплаве

 

 

Рис 1.  1, 9— смесители с планет арио-шиековой мешалкой; 2 — дозатор; 3 — быстроходный смеситель; 4 — шнек; 5 — экструдер; 6 — охлаждающее устройство; 7 — молотковая дробилка; 8 — струйная мельница; 10 — магнитный сепаратор; 11 — упаковочная машина

 

 

 

 

 

2.2 Описание технологического процесса производства

Производство  порошковых красок способом диспергирования  в расплаве.

Этот способ производства получил наиболее широкое  применение для получения эпоксидных и полиэфирных порошковых красок.

Ниже рассматривается  производство эпоксидной порошковой краски ПЭП-219 (белой).

Порошковая краска ПЭП-219 (белая) представляет собой тонкодисперсную (остаток при просеве краски через сито № 01 не более 2% гомогенизированную систему, полученную диспергированием пигмента (ТiO2) и аэросила (тиксотропная добавка) в эпоксидном и феноло- формальдегидном олигомерах (смолы Э-49П и I0I"Jl") с добавками модификаторов (поливинилбутираль, поливинилбутиловый эфир) и отвер- дителя (дициандиамид).

Ниже приведено  содержание исходных компонентовдля получения порошковой краски ПЭП-219, (масс. %)

Эпоксидный олигомер 3-49П …………………………….…70,80

Фенолоформальдегидный олигомер 101”Л”………………2,19

Поливинилбутираль………………………………………….2,19 

Пигментная двуокись титана РО-2…………………………..21,90

Аэросил А-380……………………………………………….0,73

Дициандиамид……………………………………………….1,46

Поливинилбутиловый эфир………………………………….0,73

 

Характеристика  технологического процесса

Вначале готовят  смесь, состоящую из двуокиси титана, аэросила, фенолоформальдегидного олигомера, поливинилбутираля и дициан днамида.

Затем эту смесь  смешивают с предварительно измельченным эпоксидным олигомером Э-49П в соответствии с рецептурой, и полученную композицию диспергируют при температуре 130-140°С. При этом оли- гомеры плавятся, и диспергирование ведется в расплаве.

В процессе диспергирования  к расплаву добавляют подогретый жидкий компонент порошковой краоки - поливинилбутиловый эфир. Расплав после диспергирования охлаждают и подвергают вначале предварительному дроблению (до размере частиц 8 мм), а затем - тонкому измельчению, в результате которого получают порошковую краску. Готовую порошковую краску затаривают.

Технологический процесс получения порошковой краски ПЭП-219

включает следующие  операции: приготовление смеси из титановых белил, аэросила, олигомера I0I"JI", поливинилбутираля и дициандиамида; диспергирование композиции, полученной из этой смеси и эпоксидного олигомера Э-49П; охлаждение расплава, полученного после диспергирования; предварительное дробление сплава; тонкое измельчение росплава (получение готовой порошковой краски); затаривание краски.

Характерными  особенностями процесса получения  этой краски, влияющими на его аппаратурное оформление, являются:

I. Смешение всех  исходных сухих компонентов краски (кроме эпоксидного олигомера)  до образования однородной массы,  которая перед диспергированием  смешивается с эпоксидным олигомером.

2. Диспергирование в расплаве с добавлением нагретого жидкого

компонента  в процессе диспергирования.

3. Необходимость  тщательного измельчения реакционной  массы

после диспергирования.

Основные принципы подбора оборудования для составления

аппаратурно-технологических  схем.

Как и при  производстве традиционных (жидких лакокрасочных материалов основой технологического процесса является диспергирование. Выбор способа проведения этой операции и оборудования для диспергирования определяет и аппаратурное оформление большинства других операций технологического процесса.

Машины для  диспергирования.

Диспергирование при производстве порошковых красок проводится сухим способом или в расплаве.