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Pulverbeschichtung
Pulverlacke sind lösungsmittelfreie Lacke in Pulverform. Zur Herstellung werden Lackbindemittel im Schmelzverfahren auf Extrudern mit Pigmenten und Lackhilfsmitteln (Verlaufverbesserung usw.) innig gemischt. Nach dem Abkühlen wird auf die erforderliche Kornfeinheit, meist 40-60µm, gemahlen. Nach dem Auftragen der Pulverlackschicht auf das Werkstück, welches mit elektrostatischen Spritzverfahren erfolgen muss, damit die einzelnen Teilchen durch ihre elektrische Ladung am Werkstück haften bleiben und nicht herunterfallen, wird die Beschichtung eingebrannt. Der Einbrennvorgang zerfällt in zwei Phasen. Mit steigender Temperatur der Trägeroberfläche wird der Schmelzbereich des Pulverlackes erreicht und die Pulverschicht verläuft, gleicht sich der Trägeroberfläche an und haftet an dieser. Bei weiter steigender Temperatur beginnt dann die thermische bzw. chemische Reaktion härtet aus und erlangt Eigenschaften wie ein üblicher lösungsmittelhaltiger Lack. Die Pulvertrocknung bzw. -aushärtung kann unmittelbar nach dem Spritzauftrag erfolgen, da wegen des Fehlens von Lösungsmitteln eine Abdunstzone überflüssig ist. Zur Beschichtung dienen Epoxidharzpulver (gute Haftung auf metallisch blanken Oberflächen), PU- und Polyesterharzpulver sowie Acrylharzpulver, letztere haften zwar schlecht auf blankem Untergrund und erfordern Haftverbesserer, dafür aber sind sie sehr witterungsbeständig. Die günstigsten Einbrennbedingungen sind abhängig von der Harzbasis, den Härtekomponenten und der Wanddicke sowie vom Material des Werkstücks und liegen bei den meisten handelsüblichen Pulvern in folgenden Bereichen:
Epoxidharz........150°C/30min
bis 220°C / 3min
Polyester.......180°C/30min
bis 240°C/4min
Acrylat........190°C/30min
bis 230°C/10 min
Polyäthylen........200°C/5min
bis 200°C/3min
Polyamid........200°C/6min
bis 280°C/3min
PVC........225°C/5min
bis270°C/3min
Polyurethan........175°C/25min
bis 200°C/8min
Epoxidharzpulverlacke: Die Herstellung erfolgt aus Epoxidharzen. Zur Aushärtung und zur Verkürzung der Einbrennzeit bzw. Herabsetzung der Einbrenntemperatur werden Härter beigefügt. Die Einbrennwerte liegen zwischen 150 und 200°C und 15-10min, je nach besonderen Umständen können auch kürzere Zeiten ausreichen. Diese Härtungszeiten und andere Eigenschaften wie gute Lagerstabilität, hervorragende elektrostatische Aufladbarkeit, Haftfestigkeit usw. haben den Epoxidpulverlacken zu ihrer heutigen Bedeutung verholfen. Obwohl Epoxidpulverlacke bei Bewitterung stärker zum Glanzabfall als andere Pulverlacke neigen, werden sie doch für Gartengeräte und Gartenmöbel, Campingbedarf, Autozubehör, Kühlmöbel, Drahtgestelle, Regalteile, Schaltkästen usw. eingesetzt.
Polyesterharzpulverlacke: Dieser Pulverlacktyp wird in vielfältiger chemischer Zusammensetzung hergestellt. In den meisten Fällen sind es Harze aus der Gruppe der Kondensationsprodukte. Bei der Reaktion werden Spaltprodukte frei, die unter ungünstigen Umständen (schneller Temperaturansteig, große Filmschichten usw.) zur Nadelstichbildung, also zu feinen Löchern in der Oberfläche führen können. Polyesterpulverlacke werden heute besonders für wetterbeständige Lackierungen empfohlen. Die Haupteinsatzgebiete sind Gartentore, Gartenzaunteile, Fensterprofile, Feuerlöscher usw. Die Einbrennbedingungen sind mit 190-200°C und 15-20min aufwendiger als beim Epoxidtyp. Interessant ist auch das Einbrennen mit IR-Strahlung bei Bestrahlungszeiten von etwa 90sec. Der kurzzeitige Temperaturansteig kann bis auf 300°C erfolgen, ohne dass z.B. bei Weißlacken eine Wärmevergilbung erfolgt.
Polyacrylatharzpulverlacke: Diese Pulverlackart zeichnet sich durch gute bis sehr gute Glanzhaltung bei Bewitterung aus. Die Beschichtung ist besonders für Fassadenelemente, Fensterprofile usw. geeignet. Nachteilig ist, dass ein guter Verlauf der Filme schwer erreicht werden kann. Die Einbernnbedingungen liegen im Bereich der Polyesterharze bei etwa 20min und 180-200°C bzw. bei 300°C unter 90sec. Zur Vernetzung von Acrylatsystemen eignen sich nachstehende funktionelle Gruppen: Methyloläther, Hydroxyl-, Carboxyl- und Epoxidgruppen.
Polyurethanpulverlacke: Isocyanatpulverlacke. PUR-Pulverlacke. Verzweigte, gesättigte hydroxylgruppenhaltige Polyesterharze können in Kombination mit Polyisocyanaten als Basis für witterungs- und kreidungsbeständige Pulverlacke dienen, z.B. das Isophorondiisocyanat. Es gibt noch weiter Pulverlackarten, z.B. Strukturpulverlacke die mit einer Kleckerpistole aufgetragen werden, Leuchtfarbenpulverlacke die als Polyesterpulverlacke auf polierte NE-Metalle aufgetragen werden und damit zusätzliche Effekte ergeben, Transparentpulverlacke für Möbelbeschläge, Kronenkorken usw., Hammerschlagpulverlacke und dergl. Siehe auch Wirbelsintern, elektrostatische Pulverbeschichtung.