HIGH PERFORMANCE IN POWDER COATING TECHNOLOGY WITH ACRYLIC CHEMISTRY Alte prestazioni nella tecnologia di rivestimento a polveri con la chimica acrilica Kevin Biller, The Powder Coating Research Group, Columbus, OH, USA kevinbiller@yahoo.com ne of the highest quality, but most overlooked powder coating technologies is based on acrylic resins. Acrylic resins and powder technology based on them have been around since the 1970’s. In fact some of the first thermosetting powders were based on acrylics, which offer a panoply of impressive performance. Depending on formulation technique, they can offer amazing exterior durability, excellent chemical resistance and outstanding smoothness. The following is a summary of acrylic chemistry available in powder coatings and the expected performance of each.
O
U
GMA Acrylics
Acrilici GMA
GMA acrylic powders are based on glycidyl methacrylate (GMA) functional acrylic polymers. These chemical groups react readily with carboxyl groups. The most common curing agent is DDDA (dodecanedioic acid) which is somewhat crystalline in nature and allows this type of formula to provide excellent smoothness. GMA acrylics are well known for their excellent weathering resistance which can provide coatings resistant 1 to over 10 years Florida exposure. This type of chemistry has been used as a clear topcoat for BMW automobiles since 1998 (Fig. 1). As you can surmise, not only does this technology possess excellent UV durability, but also outstanding resistance to environmental agents Courtesy BMW (e.g. acid rain), cleaners and gasoline. GMA acrylic powders are typically cured around 175 to 190°C; However chemists have formulated versions that can cure at 150°C and below.
Le polveri acriliche GMA sono basate su polimeri funzionali acrilici di glicidil-metacrilato (GMA). Questi gruppi chimici reagiscono prontamente con i gruppi carbossilici. L’agente di polimerizzazione più comune è il DDDA (acido dodecanoico) che è cristallino in natura e permette a questo tipo di formulazione di fornire un’ottima uniformità. Le acriliche GMA sono note per la loro eccellente resistenza agli agenti atmosferici, in grado di fornire rivestimenti resistenti per più di dieci anni di esposizione in Florida. Questo tipo di chimica è utilizzata come mano a finire trasparente per le automobili BMW dal 1998 (fig. 1). Come si può intuire, non solo questa tecnologia possiede una durata eccellente ai raggi UV ma anche una straordinaria resistenza agli agenti ambientali (ad esempio la pioggia acida), a detergenti e benzina. Le polveri acriliche GMA polimerizzano generalmente da 175 a 190°C, tuttavia i chimici hanno formulato versioni che possono polimerizzare anche a 150°C e al di sotto.
Hydroxyl Acrylics – Acrylic Urethanes
Ossidrili acrilici - Uretani acrilici
One of the more interesting acrylic based technologies uses hydroxyl functional polymers that can be crosslinked with the same blocked isocyanates used in polyurethanes (polyesterurethanes). These systems are normally high
Una delle tecnologie a base acrilica più interessante utilizza polimeri funzionali idrossili che possono essere reticolati con gli stessi isocianati bloccati usati nei poliuretani (poliestere-uretani). Questi sistemi polimerizzano generalmente ad alta temperatura (≥ 190°C) e possono offrire la
na delle tecnologie di maggiore qualità e allo stesso tempo tra le più trascurate nel campo della verniciatura a polveri è basata sulle resine acriliche. Le resine acriliche e la tecnologia delle polveri basate su di esse sono in circolazione dagli anni ‘70. In realtà, già alcune delle prime polveri termoindurenti erano basate sugli acrilici, che offrono un assortimento completo di prestazioni impressionanti. A seconda della tecnica di formulazione, possono offrire un’incredibile durata in esterni, eccellente resistenza alle sostanze chimiche e uniformità eccezionale. Il seguente articolo è un riassunto della chimica acrilica disponibile nei rivestimenti a polveri e il rendimento atteso da ciascuna di esse.
Kevin M. Biller The Powder Coating Research Group
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Powder Clearcoat Automatically Applied to a BMW 7-Series Body Finitura trasparente a polveri applicata in automatico sulla scocca di una BMW Serie 7
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N. 19 - 2013 JANUARY/FEBRUARY - international PAINT&COATING magazine