Technologie nanoszenia powłok z tworzyw sztucznych

1. Charakterystyka tworzyw powłokowych :

Poliamid PA:
- otrzymuje się w procesach polimeryzacji lub polikondensacji
- mają bardzo silną tendencję do krystalizacji dodatkowo wzmacnianą tworzeniem się wiązań wodorowych
- bardziej twarde i trudniej topliwe niż poliestry
- rozpuszczalne w kwasach i fenolach
- stosowane do wytwarzania w kół zębatych
- zastosowanie: do produkcji części maszyn

Polietylen PE:
- mały ciężar właściwy
- bardzo dobre właściwości dielektryczne
- dobra odporność chemiczna
- odporny mechanicznie
- giętki, woskowaty, przezroczysty, termoplastyczny
- traci elastyczność pod wpływem światła słonecznego i wilgoci
- rozróżnia się wysoko-, średnio- i niskociśnieniowy
- zastosowanie: do wyrobu folii, rur, pojemników, nart, żagli, markerów, zmywaczy do paznokci oraz toników

Polistyren PS:
- dielektryk, odporny na działanie alkaliów, słabych kwasów, nie absorbuje wody
- przezroczysty bądź lekko mleczny
- przepuszcza 90% promieni światła widzialnego
- daje się dobrze barwić na czyste i żywe kolory
- właściwości mechaniczne zależą w pewnych granicach od stopnia polimeryzacji
- niskoudarowy lub wysokoudarowy
- wysokoudarowy ma lepsze właściwości mechaniczne i cieplne
- otrzymuje się metodą polimeryzacji rodnikowej w masie lub zawiesinie
- zastosowanie: do produkcji sztucznej biżuterii, szczoteczek do zębów, pudełek do płyt CD, elementów zabawek; jego spieniona forma- styropian wykorzystywana jest do izolacji w budownictwie oraz opakowań np. do żywności

Polichlorek winylu PVC:
- niepalny, tani
- duża odporność na działanie światła słonecznego
- twardy lub plastyfikowany
- o małej odporności cieplnej i dużej wytrzymałości mechanicznej
- jest odporny na działanie wielu rozpuszczalników
- w handlu występuje w dwóch postaciach: PCW twardy, niezmiękczony (Winidur) i miękki, zmiękczony (Igielit)
- polimer amorficzny
- zawiera ok. 10% fazy krystalicznej
- zastosowanie: izolacja w przewodach i kablach, do opakowań, w medycynie (cewniki, strzykawki),

Żywice epoksydowe EP :
- oligometryczne związki zawierające co najmniej dwie grupy epoksydowe
- zależnie od masy cząsteczkowej i struktury są lepką cieczą lub topliwym ciałem stałym
- o barwie od jasnożółtej do brunatnej
- dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych
- zdolne do tworzenia nietopliwych i nierozpuszczalnych tworzyw sztucznych
- zastosowanie: zalewanie elementów elektrycznych, lepiszcze laminatów konstrukcyjnych, kleje do matali, surowiec do budowy form twardych

1. Metody nakładania powłok z tworzyw sztucznych

Nanoszenie fluidyzacyjne(proszkowe)- polega na wytworzeniu zawiesiny sproszkowanego tworzywa w złożu fluidalnym i wprowadzeniu do niego przedmiotu nagrzanego do temperatury nieco wyższej niż temperatura topnienia tworzywa. Po określonym czasie wyjęciu przedmiotu, zgrzaniu przyczepionej powłoki tworzywa i ostudzeniu. W złożu cząstki tworzywa stykając się z nagrzanym przedmiotem stapiają się i tworzą tworząc powłokę związaną adhezyjnie z materiałem przedmiotu.

Nanoszenie fluidyzacyjno- elektrostatyczne- tak jak w nanoszeniu fluidyzacyjnym do zawiesiny sproszkowanego tworzywa w fluidyzatorze wprowadza się przedmiot z tym że komora fluidyzacyjna wyposażone jest w elektrody. Naelektryzowane ziarna proszku osiadają na uziemionym przedmiocie pokrywając nawet bardzo skomplikowane powierzchnie. Następnie poddaje się ogrzewaniu by nadać powłoce lico.

Nanoszenie płomieniowe- zachodzi jednocześnie: rozpylanie i przenoszenie tworzywa sproszkowanego w strumieniu gazu i ciepła z pistoletu nanoszącego na powierzchnię przedmiotu. Nagrzewanie warstwy powierzchniowej przedmiotu, stapianie tworzywa i łączenie adhezyjne z materiałem przedmiotu, a następnie zestalanie lub utwardzanie tworzywa i ochładzanie przedmiotu z naniesioną powłoką.

Zanurzeniowe- polega na zanurzeniu przedmiotu w tworzywie będącym w stanie ciekłym lub plastycznym, odczekaniu określonego czasu, wynu­rzeniu przedmiotu i następnie zestaleniu bądź utwardzeniu tworzywa powłoki. W czasie przebywania przedmiotu w tworzywie przywiera ono adhezyjnie do uprzednio przygotowanej jego powierzchni oraz tworzy powłokę.

Polewające- dzieli się na swobodne i wymuszone.
Swobodne polega na bezpośrednim polewaniu ciekłym two­rzywem przedmiotu o stosunkowo dużym polu powierzchni. Przeważnie przedmiot umieszcza się na przenośniku taśmowym i przeprowadza przez płaski strumień spływającego swobodnie tworzywa prostopadle do powierzchni nanoszenia. Przedmiot może być nagrzany wstępnie, a po naniesieniu tworzywa wprowadzany do tunelu grzejnego w celu zestalenia lub utwardzenia powłoki.
Wymuszone może być powodowane różnymi czynnikami konstruk­cyjnymi i technologicznymi, z różnym stopniem wymuszenia.

Nanoszenie elektrostatyczne - polega na przeniesieniu sproszkowanego tworzywa w polu elektrostatycznym z głowicy napylającej stanowiącej biegun ujemny na powierzchnię przedmiotu będącego biegunem dodatnim. Następnie wyjęciu przedmiotu z pola elektrycznego, stopieniu cząstek tworzywa pod wpływem ciepła, zestaleniu lub utwardzeniu tworzywa powłoki i ochłodzeniu przedmiotu z naniesioną powłoką.

Nanoszenie elektroforetyczne- polega na osadzaniu na powierzchni przedmiotu cząstek tworzywa z układu dyspersyjnego pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego, nagrzaniu przedmiotu ze wstępnie naniesioną powłoką poza polem elektrycznym w fazie ciekłej do temperatury nieco wyższej od temperatury topnienia tworzywa i następnie ochłodzeniu przedmiotu z naniesioną ostatecznie powłoką.

1. Właściwości powłok z tworzyw sztucznych
   - fotokataliza to termin oznaczający przyśpieszenie reakcji chemicznej pod wpływem światła.
   - właściwości samoczyszczące powłok tworzyw
   - właściwości hydrofilowe
   - właściwości bakteriobójcze powłok
   - właściwości antystatyczne
   - ochrona przed promieniowaniem UV
   - neutralizacja zapachów

2. Przygotowanie powierzchni przeznaczonych do powlekania
   Odpowiednie przygotowanie powierzchni jest warunkiem dobrej przyczepności i jakości powłoki ochronnej przedmiotów ze stopów metali. Polega ono na usunięciu zanieczyszczeń mechanicznych, tłuszczy i śladów korozji stosując piaskowanie i kąpiele chemiczne. Niektóre materiały powłokowe nie wykazują przyczepności do niektórych stopów, dlatego nakłada się warstwy pośrednie, gruntów, klei lub międzywarstw (substancje aktywne chemicznie). Powierzchnia przedmiotu do nakładania powinna być sucha i w razie konieczności nagrzana do odpowiedniej temperatury.

3. Kierunki zastosowań powłok z tworzyw sztucznych
   - zabezpieczenie antykorozyjne
   - elementy izolacyjne, ślizgowe i dekoracyjne