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粉末喷涂时流动和流平的动力来自体系的表面张力,这一点前面也曾经提到。该作用力同施加到涂膜上的分子间引力相反,其结果导致如熔融粘度越高,则对抗流动和流平的阻力越大。因此,表面张力和分子间引力之间的差值大小决定着涂膜流平的程度。

对于流动性很好的涂料，显然,该体系的表面张力应尽可能高,且熔融粘度尽可能低。这些可通过加入能提高体系表面张力的助剂和使用低分子量低熔点的树脂来实现。

根据以上条件制备的涂料能具有极好的流动性,但是由于其高的表面张力会导致缩孔,同时由于较低的熔融粘度会产生流挂,且边角涂覆性差。实际工作中,体系的表面张力和熔融粘度都控制在特定范围内,这样可得到合格的涂膜表面外观。

表面张力和熔融粘度对涂膜流动的影响见图2。图中可以看到,太低的表面张力或太高的熔融粘度会阻止涂膜流动,导致涂膜流动性差,而表面张力太高时成膜过程中会出现缩孔。熔融粘度太低会使粉末的物理贮存稳定性变差,施工时边角涂覆性差,且施工于立面时产生流挂。

综上所述,很明显,得到的粉末涂料涂膜最后的表面状况、缺陷和不足(如桔皮,流动性差,缩孔,针孔等)是相互密切关联的,同时也被在成膜过程中参与相变的流变力所控制。

粉末颗粒大小分布状况也影响着涂膜的表面外观。颗粒越小,由于其热容较大颗粒的低,因此其熔化时间比大颗粒的短,聚结也较快,形成涂膜的表面外观较好。而大的粉末颗粒熔化时间比小颗粒的长,形成的涂膜就可能会产生桔皮效应。粉末静电施工方法(电晕放电或摩擦放电)也是导致桔皮形成的一个因素。

怎样减小或避免桔皮效应

促进流动和流平能减少或避免桔皮。体系使用较低的熔融粘度、固化过程中延长流平时间以及较高的表面张力可提高流动和流平性。控制表面张力梯度是减少桔皮的重要参数，同时还要控制涂膜表面的表面张力均匀,以获得最小的表面积。

实际工作中常使用流动促进剂或流平剂来改善涂膜外观,以消除桔皮、缩孔、针孔等表面缺陷。性能好的流动促进剂能降低熔融粘度,从而有助于熔融混合和颜料分散,提高底材的润湿性，涂层的流动流平,有助于消除表面缺陷以及便于空气的释放。应考察流动改性剂用量与效果的关系。其用量不足会导致缩孔和桔皮,而用量过多又会导致失光、雾影,并产生对上层重涂附着力的问题。通常,流动改性剂在预混时加入。它们或做成树脂的母料(树脂和该添加剂的比为9/1～8/2),或者以粉末状吸附在无机载体上。粉末涂料中该添加剂的用量为0.5～1.5%(在以基料计算的有效聚合物中),但是在浓度较低时可能效果也不错。

流动改性剂中聚丙烯酸酯系树脂应用最广,如聚丙烯酸丁酯(“Acronal4F”)、丙烯酸乙酯-丙烯酸乙基己酯共聚物和丙烯酸丁酯-丙烯酸己酯共聚物等。它们可在浓度很宽的范围内使用。一般聚丙烯酸酯对表面张力影响很小,它们能有助于涂层形成比较恒定的均匀表面。同那些使表面张力降低的添加剂(如硅氧烷等)相比,它们不会降低表面张力,因此可用来加速流平。降低表面张力的添加剂包括表面活性剂、氟化烷基酯以及硅氧烷等。它们对加入量的多少非常敏感。安息香是一种脱气剂,也有降低表面张力的效果,被广泛用于改善粉末涂料涂膜的表面外观。