涂料文集
探讨影响铝型材静电喷涂用粉末涂料流动性的因素
粉末涂料是一种以空气为载体进行分散并涂装的涂料品种,是典型的"4E"(高效、经济、生态、能源)产品,每年以10%以上的速度增长。尤其在铝建材方面,它与阳极氧化、电泳涂装表面处理方法相比,水、大气的污染程度、能耗明显降低,涂膜的机械性能如硬度、耐磨性、耐酸性等指标却大幅提高,使用寿命比普通阳极氧化铝材高出一倍,且色彩丰富,更能体现建筑的多样化、个性化。因此,用粉末涂料喷涂的铝建材,以其优异的耐久性、装饰性和加工成形性,深受用户好评,目前粉末静电喷涂已成为国内铝型材表面处理中的热点。在粉末涂料静电喷涂过程中,流动性好的粉末,象水沸腾一样,显得很蓬松,有流水般的效果,从供粉桶至喷枪,粉末传送轻便,粉末从喷嘴出来雾化好,克服粉末涂料结团而造成喷涂堵枪或“吐粉”等生产异常现象,避免粉末涂料因使用不当使喷涂产品表面出现针孔、缩孔、浅坑等弊病,提高劳动生产效率。探讨粉末涂料流动性的影响因素,对粉末涂料的生产和使用具有一定的指导意义。
1流动性检测
粉末的流动性是指粉末涂料在流化床中被空气流化的程度,它是评价粉末涂料施工性能好坏的重要依据。粉末涂料流动性好坏通常可用安息角或流度系数来衡量。安息角是粉末流动性直接检测方法,安息角越小,流动性越好。某公司生产的粉末涂料流动性采用Selier流度测试法测定,企业标准要求被检测粉末涂料的流化系数在140左右,具有较好流动性和可喷涂性。粉末涂料的流度系数与流化性能的关系见表1。




1流动性检测
粉末的流动性是指粉末涂料在流化床中被空气流化的程度,它是评价粉末涂料施工性能好坏的重要依据。粉末涂料流动性好坏通常可用安息角或流度系数来衡量。安息角是粉末流动性直接检测方法,安息角越小,流动性越好。某公司生产的粉末涂料流动性采用Selier流度测试法测定,企业标准要求被检测粉末涂料的流化系数在140左右,具有较好流动性和可喷涂性。粉末涂料的流度系数与流化性能的关系见表1。


从图1可知,高聚物的Tg提高,粉末的稳定性提高,结块性降低,粉末涂料的流动性提高。Tg随分子量的增加而提高,当分子量增加到一定程度时聚合物的玻璃化温度变化不明显。Tg太高,树脂的数均分子量大,熔融粘度大,流动性差,粉末涂料涂膜的机械性能下降。生产中一般选择树脂的分子量在2000~5000,Tg控制在50~65℃范围内较适宜。
2.2粉末涂料颗粒形状
粉末涂料颗粒的形状对粉末流动性影响很大[2],一般将粉末粒子的形状分为球形、角状和须状3种。粉末流动性与粒子形状的关系见表2,不规则的角状粉末具有较好的流动性,须状粉末流动性最差。目前粉末涂料的生产工艺绝大多数采用机械粉碎法生产,粉末涂料粒子大多是无定形不规则体。
2.2粉末涂料颗粒形状
粉末涂料颗粒的形状对粉末流动性影响很大[2],一般将粉末粒子的形状分为球形、角状和须状3种。粉末流动性与粒子形状的关系见表2,不规则的角状粉末具有较好的流动性,须状粉末流动性最差。目前粉末涂料的生产工艺绝大多数采用机械粉碎法生产,粉末涂料粒子大多是无定形不规则体。

3.3粉末涂料粒径及分布
涂膜的表面外观还受粉末粒子大小及分布的影响。粒子愈小,其热容量愈低,熔融所需时间也就愈少,从而可较快聚结成膜进而流平,产生较好的外观;而大的粒子熔融所需时间较小粒子要长,产生桔皮效应的机率也就愈大。粉末粒径也是粉末涂料极其重要的一个质量指标,它影响着产品的外观质量、粉末上粉率[3]、粉末稳定性及涂膜机械性能等。因此,控制粉末粒径,是各粉末生产厂家粉末涂料质量好坏的关键。
图2为某公司生产的纯聚酯A9016SF75铝型材专用粉末涂料的粒径分布图,采用激光粒度分布仪检测。
涂膜的表面外观还受粉末粒子大小及分布的影响。粒子愈小,其热容量愈低,熔融所需时间也就愈少,从而可较快聚结成膜进而流平,产生较好的外观;而大的粒子熔融所需时间较小粒子要长,产生桔皮效应的机率也就愈大。粉末粒径也是粉末涂料极其重要的一个质量指标,它影响着产品的外观质量、粉末上粉率[3]、粉末稳定性及涂膜机械性能等。因此,控制粉末粒径,是各粉末生产厂家粉末涂料质量好坏的关键。
图2为某公司生产的纯聚酯A9016SF75铝型材专用粉末涂料的粒径分布图,采用激光粒度分布仪检测。

从图2中可知:粉末涂料粒径小于10μm的粉末(超细粉)<10%(质量百分数,全文同),超细的粉末流动性及带电性差;粒径大于90μm的粉末<3%,粒径太大,涂膜的外观质量下降,桔皮严重,粉末涂料的粒径控制在20~80μm较适合静电喷涂的要求。粉末涂料的粒径及粒子形状是在ACM磨粉筛中进行的,因此,调整ACM磨的转速、加料速度、旋风分离器、过筛目数等手段控制工艺参数,生产合格的粉末涂料。
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