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粉末涂料好吗

 

 粉末涂料产品的涂膜产生缩孔等弊病的原因是什么？如何解决这些问题？

       
       在粉末涂料生产中，使粉末涂料产品在涂膜上产生缩孔等弊病的原因是多方面的：
一是粉末涂料的配方问题；二是生产工艺中存在的问题；三是产品检验时的干扰问题。在这些问题中，生产工艺中产生的问题多，第三个问题不是粉末涂料本身的问题，二是涂装产生的问题。
       在粉末涂料配方中，未加流平剂或者添加的流平剂用量不够时，在涂膜中容易出现缩孔；而且与之相匹配的助剂未加时也会使涂膜产生缩孔，例如在聚 酯环氧和聚酯粉末涂料中，只加了聚丙烯酸丁酯流平剂，而未加丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物光亮剂时，涂膜也容易出现缩孔。一般未加流平剂时，涂膜出现 缩孔比较大，而且致密。而流平剂用量不足或者其他助剂匹配不好时涂膜上的缩孔是个别的。
 
       在粉末涂料生产工艺中，粉末涂料产品在涂膜上容易产生缩孔等弊病有下列几个方面的原因：
       1、在制造粉末涂料过程中， 流平剂混合不均匀。添加流平剂的粉末涂料中有相当一部分是以环氧树脂或者聚酯树脂为载体的，在流平剂熔融于这些树脂中以后，物料粉碎成固体状的物质，如果 这些流平剂颗粒比较大而且熔点又较高，那么在挤出机中熔融混合时，往往不能分散均匀，容易使个别粉末涂料粒子中不含流平剂。这些不含流平剂的粉末涂料粒子 就容易使涂膜产生缩孔。
       2、高软化点的树脂颗粒在预混合时没能很好破碎，在熔融挤出混合工艺中，由于树脂颗粒大，软化点较高，当挤出温度低，加料速度快，物料在挤出 机中滞留时间又短时，树脂颗粒就不能完全熔融分散。在这种情况下，物料从挤出机冷却破碎，再轻微细粉碎后，就使得有些粉末涂料粒子中不含流平剂成分，在熔 融流平剂过程中表面张力不均匀，容易在涂膜上形成缩孔。
       3、在配色或更换涂料品种的过程中，用预混合的物料推出挤出机中的树脂进行清机时，被推出来的挤出物是不含固化剂和流平剂的纯树脂或树脂加颜 填料的混合物，如果这些物料经过压片冷却后未及时清理，而被带进微细粉碎机进行粉碎，这样它们就会污染产品，被污染的粉末涂料粒子中就不含流平剂，在粉末 涂料静电喷涂后熔融流平固化成膜时，在涂膜上容易产生缩孔。
       4、在微细粉碎工艺中，冷却破碎物的接料槽、微细粉碎机、旋风分离器、筛粉机和送料管道清不干净时，由于不同树脂类型粉末涂料之间的干扰；同一种树脂类型不同原材料的影响引起的干扰；不同流平剂体系粉末涂料之间的干扰都容易引起涂膜产生缩孔等弊病。
       是不是由于设备清机不干净就会引起涂膜产生缩孔呢？这个问题可通过以下方法加以确定：把经过冷却破碎的物料放在清洗干净的小型微细粉碎机或咖 啡磨中粉碎后进行喷涂，如果喷涂样板的涂膜上没有出现缩孔等弊病，只是经过生产用微细粉碎设备系统生产的粉末涂料，喷涂到样板上涂膜才出现缩孔等弊病，这就说明是生产微细粉碎设备系统清机不干净才导致产品涂膜出现问题。
       1、 静电粉末喷涂用喷枪、装粉槽或瓶、管道和喷粉室清得不干净，使不同树脂、流平剂类型粉末涂料之间产生相互干扰。
       2、供喷枪用压缩空气中的油和水分含量过多，压缩空气没有净化或净化不彻底。
       3、对于烘烤固化过程中能产生小分子化合物的粉末涂料，涂膜喷得太厚
       4、样板或实验用工件表面处理得不干净，或者有砂眼、气孔等缺陷。
 
       要解决粉末涂料产品在静电粉末喷涂后涂膜上产生缩孔等弊病的问题，应该注意下列问题：
       1、在设计粉末涂料配方时，一定要加流平剂，而且加入量要足够，必要时还要加光亮剂。消泡剂等其他助剂。 
        2、当原材料中聚酯树脂等高硬度。高软化点的物料颗粒较大时，用高速混合机进行预混合过程中，应先加树脂等物料粉碎混合2~3分钟，然后再加颜料、填料和助剂等其他配方成分进行混合、这样可避免树脂颗粒太大，在熔融挤出混合时产生未熔融的树脂颗粒。
       3、挤出机各区段的温度，加料速度和螺杆转速要控制得适当，在熔融挤出混合过程中，流平剂能分散均匀，而且不产生未熔融分散的树脂颗粒。
       4、用来清挤出机的物料，特别是不含流平剂的树脂类，必须归类到回收粉末涂料中或加到预混合的物料中，避免带到微细粉碎物料里去。
       5、在换粉末涂料品种时，必须认真彻底清干净冷却带、破碎机、接料槽、微细粉碎机、旋风分离器和过筛等设备，防止不同树脂和涂料品种之间的干 扰。应特别注意含硅油的流平剂或助剂对其他产品的干扰或污染。适当，在熔融挤出混合过程中，流平剂能分散均匀，而且不产生未熔融分散的树脂颗粒。
质点(颗粒)
       粉末涂料产品的涂膜产生质点（颗粒）的原因是什么？如何解决这些问题？
       粉末涂料产品在涂膜上产生质点(颗粒)的原因，从大的方面可分为两种，即粉末涂料本身的问题和粉末涂料涂装中的问题。从粉末涂料本身考虑，一是粉末涂料生产中所用的原材料存在质量问题；二是粉末涂料生产设备和生产工艺条件的控制有问题。
       从原材料来说，一是原材料本身在生产过程中带进固体杂质，特别是颜料和填料中含有机械杂质，虽然在生产过程中被粉碎后过筛，但是粉末涂料熔融 流平时，这些颗粒不能流平，以质点（颗粒）的形式存在于涂膜上面。二是聚酯树脂、环氧树脂等成膜物质在生产中形成的凝胶化粒子，在过滤工艺中没能分离出 去，在制造粉末涂料时带进到粉末涂料产品中，这些粉末凝胶粒子在熔融流平时失去流平性，以质点（颗粒）状态出现在涂膜表面；当涂膜较薄时就更明显。
       从粉末涂料的制造设备和工艺条件来说，一是如果挤出机的自清洗性能不好，在熔融挤出过程中，就会有部分物料残留在挤出机螺杆和螺筒中产生胶 化，然后一点点带出来后带进粉末涂料产品中，在粉末涂料熔融流平时就会失去流平性，成为涂膜上的质点（颗粒）。二是如果熔融挤出混合过程中，挤出温度过 高，或者部分物料在挤出头上停留的时间过长而部分胶化，那么经粉碎后的粉末涂料就会失去熔融流平性，同样在涂膜表面产生质点（颗粒）。三是生产环境的条件 不好，环境中的粉尘和杂质带进产品中去。     
       在粉末涂料生产中，通过下列措施解决粉末涂料产品的涂膜产生质点（颗粒）问题：
       1、对进厂的原材料进行严格检查，保证树脂产品中没有凝胶化粒子，在颜料和填料产品中没有机械杂质。
       2、选择自清洗性能较好，各区段控制温度灵敏度高的挤出机。
       3、在使用熔融挤出混合机进行物料混合时，控制的温度不能太高，特别是使用低温固化剂时控制温度更要低；每次停机前都要用树脂推出生产中残留 的物料，防止含固化剂的物料在挤出机中凝胶；在生产涂膜外观要求高的产品时，及时清除挤出机螺杆和螺筒上附着的胶化物，防止部分胶化物带进产品中去；经常 除掉挤出机头上的胶化物。
       4、在微细粉碎过程产生的粗粉中，凝胶化树脂或粉末涂料含量较多，如果未过筛粗粉的量比较多时就不要集中粉碎，而是均匀地及时送进被粉碎的物 料中去。如果粗粉量不多时，可以在处理超细粉末涂料或回收粉末涂料时使用。如果这些粗粉采取集中粉碎的话，粉末涂料产品中凝胶粒子的杂质就会多，容易导致 涂膜上产生质点（颗粒），影响涂装产品质量。另外，经常检查筛粉机筛网的破损情况，一旦发现筛网破损，要及时更换筛网，对于已带进粗粉的产品要及时检查和 处理。
涂膜的性能
        涂膜理化性能与树脂的品种、固化剂的种类及它们之间的交联密度、颜料与填料的性质和用量等因素紧密相联。如环氧树脂与聚酯树脂比较，其分子带有较强的极性 基团，苯核具备比聚酯更好的力学性能及刚性；聚氨酯树脂分子存在着氨酯键，使分子键产生刚而韧的涂膜。但是这些网状结构的形成，需要一个固化过程，通过烘 烤进行交联后才能完成。所以设计配方时，要规定固化条件，如果设定温度不够或时间不足，会造成涂膜固化不充分，使其物理机械性能和附着力较差。假设涂装工 艺没有问题，可能就是树脂与固化剂之间搭配得不合理。
       涂膜失光 
       涂膜失光是一种不平整、有微孔、不连续的表面现象，或是组分间的混容性不好造成的。失光的原因很多，如原料、组分、工艺、操作等，都可能导致涂膜的失光。
       颜料粒子因为细小，具有较强的吸附能力和凝聚能力，在生产粉末涂料时，经混合机的搅拌、挤出机的混炼来完成颜料的润湿和分散。颜料一旦受潮， 其表面的空气膜被水分子所取代，而水与树脂是不相容的。如果只是简单的分散，不可能使其有良好的混溶效果，而只是靠机械力的作用成为均匀的体系。这样一个 貌似干态的粉末，在熔融固化成膜时，高温将水分急速蒸发，使颜料与树脂不可能熔化为一个整体，因此造成涂膜的失光。
        配方中某些组分，因选择不当或错加别的成分，造成混容不均匀，虽在外力作用下进行暂时性分散，但在整个混合物组分间不能成为真正的均相体系，在涂膜表面会产生雾状物，影响透明度和光亮度，这也是失光的原因。
        涂膜不平整性
        涂膜不平整（俗称橘皮）原因很多，粉末颗粒过粗或过细都可能影响涂膜平整性。特别是粉末涂料组分间的良好混容，就说明极性相适应，分子基团和链段相似，分 子量均匀，树脂的熔融黏度较低；反之，配方中某些组分在混容中产生问题，说明在极性、分子链段、分子量分布及熔融黏度等方面选配不当，所以在混容时，粉末 颗粒已产生流动性的差异，而造成涂膜产生橘皮或皱纹等缺陷。
        还有组分间的混容不好和树脂分子量不均，而导致其内部产生不同的熔融黏度，这些原因也会使涂膜出现较为明显的橘皮。
       生产环氧聚酯粉末涂料时，两种树脂的选择也十分重要，同型号而不同厂家或不同批次生产的成品，应认真地挑选和搭配，如果在混容性上出现问题，涂膜一定会产生橘皮。
      若粉末涂料受潮，会提高它的熔融流动黏度，而降低了流动性，因此涂膜极易出现橘皮现象。
在颜填料的选用上，减少密度小的颜填料用量，适当增加密度大的颜填料用量，以促使粉末涂料熔融固化时有适宜的沉积速度和流动性。
涂膜缺陷的解决方法
        粉末涂料的基料是树脂，它占总组分的50%以上。因此，树脂的好坏是涂膜质量的关键。    
 
        颜料和填料在组分中仅次于树脂用量，各种颜填料的理化性能存有差异，其粒度、结晶形态和表面性能等与物料混容性关系较大，影响着涂膜的各项指标。颜填料与树脂的润湿性对涂料的性能非常重要，两者相接触的表面极性差别越小，越有利于它们之间的互容。      
        针对以上原则，在设计粉末涂料配方时，可根据它们带的基团和表面性质，在组分中添加适量的助剂，如表面活性剂、分散剂、改性树脂、硅树脂和偶联剂等。利用 这些助剂的特性改变颜料的表面性质或是增加同树脂的亲和性，从而使组分间的混容和润湿性提高，并且牢固地被吸附在两相的界面，形成一个稳定的均匀体系，这 都是解决粉末涂料出现问题有效办法。               
       综上所述，用好各种助剂是消除涂膜缺陷的主要措施之一，其用量视配方要求而定。它不但能解决颜料在树脂中的均匀分散和组分中的混容问题，而且 避免了许多由于颜料分散不佳，组分间互容不良和热熔融流动不畅，而可能出现的缩孔、针孔、颗粒等质量缺陷。由于助剂在涂料中能调整其组分间的内在关系，可 使表面张力、内应力相互平衡，甚至达到事半功倍的效果，因此，国际涂料界非常重视助剂的研发、推广、生产和应用。