Thiết kế công thức của lớp phủ bột đồ nội thất kim loại trong nhà là liên kết cốt lõi để đạt được sự bảo vệ lâu dài. Ba hệ thống chính của nhựa epoxy, nhựa polyester và nhựa acrylic trong thị trường hiện tại xây dựng một hàng rào bảo vệ bao phủ chất nền kim loại thông qua hiệu ứng hiệp đồng của ma trận nhựa, chất chữa bệnh và sắc tố kim loại.
Hệ thống nhựa epoxy đã trở thành lựa chọn đầu tiên để bảo vệ đồ nội thất kim loại do độ bám dính và kháng hóa học. Cấu trúc mạng ba chiều được hình thành sau khi bảo dưỡng có thể ngăn chặn sự thâm nhập của môi trường ăn mòn như hơi nước, axit và kiềm. Hệ thống nhựa polyester giới thiệu các nhóm chức năng và trải qua phản ứng liên kết ngang với tác nhân bảo dưỡng trong quá trình bảo dưỡng để tạo thành một màng phủ dày đặc, giúp cải thiện đáng kể khả năng chống thời tiết và sức mạnh cơ học. Hệ thống nhựa acrylic cung cấp sự bảo vệ lâu dài cho đồ nội thất kim loại ngoài trời hoặc trong môi trường ánh sáng cao với khả năng giữ màu và khả năng chống tia cực tím.
Sự lựa chọn của các sắc tố kim loại ảnh hưởng trực tiếp đến tác dụng bảo vệ của lớp phủ. Các sắc tố bột bạc nhôm làm giảm độ hấp thụ nhiệt bằng cách phản xạ ánh sáng, làm giảm hệ số giãn nở nhiệt của chất nền kim loại, và do đó làm chậm sự xâm nhập của môi trường ăn mòn; Các sắc tố ngọc trai, với các thành phần vô cơ và cấu trúc dày đặc của chúng, tạo thành một rào cản vật lý để ngăn chặn hiệu quả các chất ăn mòn; Các sắc tố bột vàng đồng trì hoãn quá trình ăn mòn của chất nền kim loại thông qua cơ chế tự sửa chữa của màng oxit.
Kiểm soát quá trình của lớp phủ bột đồ nội thất kim loại trong nhà Bao gồm bốn liên kết chính: chất lỏng, vận chuyển, phun và chữa bệnh. Cài đặt tham số của mỗi liên kết có tác động chính đến hiệu suất của lớp phủ.
Trong quá trình hóa lỏng, cần phải đảm bảo rằng các hạt bột được treo đều để tránh tích tụ hoặc phân tầng. Hệ thống truyền tải cần duy trì tốc độ dòng không khí ổn định và áp lực để ngăn chặn các hạt bột lắng đọng trong đường ống. Trong quá trình phun, kiểm soát chính xác điện áp tĩnh điện và sản lượng bột là rất quan trọng. Điện áp tĩnh điện quá mức có thể dễ dàng làm cho sắc tố kim loại tách biệt với các hạt bột, dẫn đến sự khác biệt màu sắc; Sản lượng bột quá thấp sẽ gây ra độ dày lớp phủ không đều và ảnh hưởng đến hiệu ứng bảo vệ.
Quá trình bảo dưỡng là bước cốt lõi xác định hiệu suất của lớp phủ. Các hệ thống nhựa epoxy cần được chữa khỏi ở 180 ~ 200 ℃ Trong 10 ~ 15 phút, các hệ thống nhựa polyester cần được chữa khỏi ở 200 ℃ ~ 220 trong 8 ~ 12 phút và các hệ thống nhựa acrylic cần được chữa khỏi ở 160 ℃ ~ 180 trong 15 ~ 20 phút. Nhiệt độ và thời gian bảo dưỡng không đủ sẽ dẫn đến mức độ liên kết ngang thấp của lớp phủ, giảm tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn; Việc xây dựng quá mức có thể gây ra sự ôm ấp hoặc đổi màu của lớp phủ.
Theo quan điểm của các nhu cầu đặc biệt của đồ nội thất kim loại trong môi trường trong nhà, việc tối ưu hóa hiệu suất của lớp phủ bột cần phải tính đến cả các đặc tính trang trí và bảo vệ.
Về tính trang trí, bằng cách điều chỉnh phân bố kích thước hạt và quá trình xử lý bề mặt của các sắc tố kim loại, có thể đạt được một loạt các hiệu ứng hình ảnh từ độ bóng tinh tế đến kết cấu thô. Kích thước hạt của các sắc tố bột bạc nhôm dao động từ 5μM đến 75μm, và sự kết hợp của các kích thước hạt khác nhau có thể tạo ra các hiệu ứng lấp lánh từ mềm sang sắc nét; Cấu trúc lớp của các sắc tố ngọc trai tạo thành một ánh ngọc trai độc đáo thông qua sự phản xạ và nhiễu nhiều lớp; Cấu trúc giống như quy mô của các sắc tố bột vàng đồng thể hiện một kết cấu kim loại thực tế thông qua sự sắp xếp định hướng.
Việc tối ưu hóa hiệu suất bảo vệ cần được thực hiện từ ba chiều: khả năng chống thời tiết, kháng hóa chất và kháng mòn. Bằng cách giới thiệu các chất hấp thụ tia cực tím và những người nhặt rác gốc tự do, khả năng chống lại thời tiết của lớp phủ có thể được cải thiện đáng kể và tuổi thọ dịch vụ ngoài trời có thể được kéo dài. Về mặt kháng hóa học, sự phân cực của ma trận nhựa được tối ưu hóa bằng thiết kế cấu trúc phân tử để tăng cường khả năng kháng axit và môi trường kiềm. Điện trở hao mòn đạt được bằng cách thêm các sợi nano hoặc sử dụng hệ thống nhựa mật độ liên kết cao.
Mặc dù lớp phủ bột đã đạt được tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực đồ nội thất kim loại, nhưng chúng vẫn phải đối mặt với ba thách thức kỹ thuật chính: kiểm soát sự sắp xếp định hướng của các sắc tố kim loại, hiệu quả tái sử dụng của bột tái chế và sự ổn định lâu dài của hiệu suất lớp phủ.
Sự sắp xếp định hướng của các sắc tố kim loại ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng thị giác và hiệu suất bảo vệ của lớp phủ. Nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc điều chỉnh định hướng của các sắc tố thông qua các điện trường, từ trường hoặc từ trường cắt, nhưng các ứng dụng công nghiệp vẫn cần phải vượt qua các tắc nghẽn chi phí và hiệu quả. Hiệu quả tái sử dụng của bột tái chế là một yếu tố chính hạn chế bảo vệ môi trường của lớp phủ bột. Bột tái chế được tạo ra bởi phương pháp trộn khô dễ bị chênh lệch màu và suy giảm hiệu suất của lớp phủ do sự dao động trong hàm lượng của các sắc tố kim loại; Mặc dù phương pháp liên kết và sửa chữa có thể đạt được sự pha trộn đồng đều của các sắc tố và vật liệu cơ bản, sự phức tạp của quá trình là tương đối cao.
Trong tương lai, sự phát triển của lớp phủ bột sẽ cho thấy ba xu hướng chính: thứ nhất, sự tích hợp sâu sắc của công nghệ nano, thông qua việc áp dụng các sợi nano và nanoresin, để đạt được một bước nhảy vọt về hiệu suất của lớp phủ; thứ hai, việc phổ biến các hệ thống phủ thông minh, thông qua giám sát trực tuyến và kiểm soát vòng kín, để đạt được tối ưu hóa thời gian thực của các tham số quy trình; Thứ ba, việc nghiên cứu và phát triển các vật liệu dựa trên sinh học, sử dụng các tài nguyên tái tạo để thay thế các nguyên liệu thô hóa dầu truyền thống, để thúc đẩy sự biến đổi màu xanh lá cây của lớp phủ bột.