20世紀80年代至今，粉末涂料作(zuo)為環境(jing)友好(hao)型涂(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)一種(zhong)日益被(bei)涂(tu)料(liao)(liao)與(yu)涂(tu)裝行(xing)業人士(shi)所認可。特別是近年來(lai)，環保與(yu)可持續發展(zhan)要求急速上升。無(wu)論從(cong)政府法規還是行(xing)業趨勢(shi)，低揮發分及無(wu)揮發分涂(tu)料(liao)(liao)都將成為涂(tu)料(liao)(liao)行(xing)業整體發展(zhan)的(de)(de)(de)主要方向。但(dan)隨(sui)著多年的(de)(de)(de)發展(zhan)，粉末(mo)涂(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)諸多弊端(duan)也(ye)始終困擾著從(cong)業者，其中最(zui)為重要便是物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)分散。

    分散性在涂料行業是一個老生常談的問題，而粉末涂料的物料分散較差。主要原因在于涂料中無溶劑，在熔融條件下進行擠壓式混煉分散，且時間很短。物料間粒徑、粘度、吸汕量等指標差異很大，達到充分的潤濕、包覆及互溶難度較大。雖然從工藝、體系粘度等方面已作出較大改善，在涂料性能方面提升并不多。近些年出現了一些預處理復合材料在(zai)這方面指出(chu)了另(ling)一條出(chu)路，使得(de)涂料性(xing)能(neng)改善

    有了(le)更多種的選擇(ze)。

    一、表面包覆技術的應用

    此類原料(liao)(liao)(liao)較為常見(jian)，如金屬粉、顏料(liao)(liao)(liao)、填料(liao)(liao)(liao)的包覆等，通過不同(tong)包覆材料(liao)(liao)(liao)的選擇能(neng)夠(gou)帶來更(geng)優異的性能(neng)。

    在(zai)(zai)鋁(lv)粉(fen)外(wai)層(ceng)包(bao)(bao)覆(fu)二(er)氧化(hua)(hua)硅或丙烯(xi)酸可有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)提高其(qi)抗氧化(hua)(hua)性，多層(ceng)包(bao)(bao)覆(fu)下使(shi)鋁(lv)粉(fen)的(de)(de)(de)戶外(wai)使(shi)用成為可能(neng)。最新的(de)(de)(de)聚酯包(bao)(bao)覆(fu)型鋁(lv)粉(fen)依靠外(wai)包(bao)(bao)覆(fu)層(ceng)與底粉(fen)更為相近，且(qie)避(bi)免(mian)了(le)吸油(you)量大、帶電與底粉(fen)存在(zai)(zai)差異的(de)(de)(de)缺點。在(zai)(zai)僅(jin)使(shi)用后(hou)(hou)混的(de)(de)(de)情況(kuang)下加量巧％，未出現(xian)金屬粉(fen)與底粉(fen)分離(li)情況(kuang)，且(qie)金屬粉(fen)效(xiao)果良好。同(tong)時(shi)，多層(ceng)包(bao)(bao)覆(fu)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)鋁(lv)粉(fen)其(qi)閃(shan)點也得(de)到了(le)相應的(de)(de)(de)下降，使(shi)其(qi)使(shi)用的(de)(de)(de)安全性得(de)到了(le)提高。

    功(gong)能填料(liao)(liao)通過在(zai)填料(liao)(liao)表層包覆不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)有機(ji)物料(liao)(liao)可有效的(de)(de)(de)降低填料(liao)(liao)吸油量(liang)，調整使(shi)(shi)用后涂層的(de)(de)(de)流平與(yu)光(guang)澤。使(shi)(shi)用硬脂酸包覆后的(de)(de)(de)珠光(guang)在(zai)涂層中能夠(gou)得到更好的(de)(de)(de)閃爍效果并減少其(qi)用量(liang)。而采用不(bu)同(tong)有機(ji)物進行包覆的(de)(de)(de)碳酸鈣(gai)在(zai)提高其(qi)穩定性的(de)(de)(de)前提下也大(da)大(da)改善(shan)了表面狀態(tai)，在(zai)很多領(ling)域得到應用。

    顏(yan)料(liao)(liao)的(de)分散在涂(tu)料(liao)(liao)行(xing)業中一直是(shi)最為重要的(de)工(gong)藝。如何有效破壞小顆(ke)粒(li)顏(yan)料(liao)(liao)間的(de)團聚使其穩定的(de)分散在涂(tu)料(liao)(liao)體系中也是(shi)顏(yan)料(liao)(liao)及設備廠商(shang)所研究的(de)重點(dian)。粉末涂(tu)料(liao)(liao)恰恰在此(ci)方面與(yu)其他種類(lei)涂(tu)料(liao)(liao)存在很大差(cha)異(yi)，過于簡(jian)單的(de)工(gong)藝和超大的(de)粘度使得顏(yan)料(liao)(liao)分散變得更(geng)宏觀。而目前一種類(lei)似于色母粒(li)的(de)預分散顏(yan)料(liao)(liao)能夠有效的(de)解決(jue)此(ci)類(lei)難題。先以炭黑為例(li)：

預(yu)處理(li)復(fu)合原料對粉末涂料的提升

    配方中炭(tan)黑(hei)為(wei)德固(gu)薩中色(se)素炭(tan)黑(hei)，而預分散炭(tan)黑(hei)中該炭(tan)黑(hei)的有效成分為(wei)55％，最(zui)終指標對比如下：

預處理(li)復合原料對(dui)粉末涂料的提升

    可見預(yu)分(fen)散(san)炭黑(hei)在提高炭黑(hei)分(fen)散(san)性的(de)同(tong)時改(gai)善了顏(yan)料的(de)潤濕，降低(di)其(qi)吸油量。所以在低(di)樹脂量配方(fang)中有(you)效(xiao)的(de)改(gai)善了涂(tu)層的(de)流平和光澤，而更低(di)的(de)量也減(jian)小了大量顏(yan)料對機(ji)械性能(neng)的(de)影(ying)響。如能(neng)夠進一步(bu)提高顏(yan)料的(de)有(you)效(xiao)量會是粉末涂(tu)料更為鮮艷的(de)福音。

    二、功能材料結構的作用

    珠光的核(he)決定了其閃爍程度，有自然硅到人工(gong)硅再到后來的玻璃(li)珠光，我們可以得到不同(tong)的變化。同(tong)樣，粒徑的改變在(zai)提供物料功能的同(tong)時也可以提高粉(fen)(fen)末的干(gan)粉(fen)(fen)流動性(xing)。這些都是一些物理狀態在(zai)粉(fen)(fen)末中的有效應(ying)用。

    在做高硬度產品的時候一般我們都會選擇表層增硬和體質增硬兩種途徑。在體質增硬中最常見的是硅，石英的莫氏硬度可以達到7.5，但我們忽略掉了另一樣高硬度物質，那就是莫氏硬度為9的剛玉，且我國剛(gang)(gang)玉(yu)儲量極大。剛(gang)(gang)玉(yu)主要成分A1203，從煉鋁所用(yong)(yong)的(de)(de)白剛(gang)(gang)玉(yu)到最為礦渣的(de)(de)黑剛(gang)(gang)玉(yu)品種(zhong)眾(zhong)多，如何有效的(de)(de)提(ti)高剛(gang)(gang)玉(yu)在涂(tu)料中的(de)(de)分散是其(qi)能否應用(yong)(yong)的(de)(de)關(guan)鍵。

    采用(yong)粒(li)徑5微(wei)米以下的(de)(de)一水氧化(hua)鋁進行高溫煅燒，能(neng)夠得到一種(zhong)多孔(kong)結構的(de)(de)剛玉微(wei)粒(li)。在提高了顆(ke)粒(li)比表面積的(de)(de)前提下使關于(yu)與樹(shu)脂間的(de)(de)結合(he)力(li)得以提高。使用(yong)黏度略低的(de)(de)固化(hua)體系能(neng)夠讓(rang)體系潤濕進行的(de)(de)更(geng)徹底。此類增硬調料(liao)在添加量達到40％時，表面鉛筆硬度5H-6H0按GB/T1768-2006漆膜的(de)(de)耐(nai)磨性測定，1kg正壓(ya)，10000個(ge)循環的(de)(de)質量損失(shi)可控制在100~200mg之間。

    三、復合材料的使用

    目前應用(yong)中(zhong)的復合材料多為(wei)后混(hun)工(gong)(gong)藝，但市場上也開(kai)始能夠看到一些工(gong)(gong)藝更為(wei)復雜的功能性(xing)材料。

    1.安(an)息香包覆(fu)的酰胺蠟顆(ke)粒

    安息(xi)香(xiang)是粉(fen)末中應用最為(wei)廣泛的除氣劑(ji)，但(dan)其易(yi)黃變、易(yi)冒煙的特性也始終為(wei)人詬病(bing)。替代產品多(duo)數(shu)無(wu)法到達其有(you)效效果。那么控制更少的加量似乎是目前最佳的選擇。

    通(tong)過對(dui)安息(xi)(xi)香進行(xing)霧化(hua)并對(dui)酰胺(an)蠟進行(xing)包覆，能夠(gou)(gou)得(de)到(dao)更小的(de)顆(ke)粒(li)利于(yu)物料分(fen)散。霧化(hua)的(de)同時也增加(jia)了安息(xi)(xi)香的(de)比表(biao)面積，使(shi)其(qi)能夠(gou)(gou)更高(gao)(gao)效的(de)分(fen)散于(yu)涂層樹脂間。而酰胺(an)蠟在體(ti)系中可(ke)以提高(gao)(gao)涂層表(biao)面豐滿度并降(jiang)低(di)粘度改善流平。因提高(gao)(gao)了安息(xi)(xi)香的(de)比表(biao)面積也使(shi)得(de)其(qi)用量降(jiang)低(di)。通(tong)過實驗其(qi)加(jia)量在0.15％-0.2％可(ke)達到(dao)涂層50微米無針孔，做到(dao)脫氣良好。加(jia)量為0·2％的(de)白色Primd體(ti)系高(gao)(gao)光配方其(qi)檢測數據(ju)如(ru)下：

預處理復(fu)合原(yuan)料對粉末涂料的(de)提升(sheng)

    2.聚(ju)四氟乙(yi)烯蠟包覆的聚(ju)乙(yi)烯蠟蠟顆粒

    與前面相似，選用霧化技術使(shi)聚四(si)氟乙烯蠟（后簡稱PTFE）對聚乙烯蠟（后簡稱PE蠟）進(jin)行包(bao)覆，增(zeng)大PTFE比(bi)表面積的同時(shi)降低(di)了物(wu)(wu)料比(bi)重，使(shi)其(qi)(qi)具有更好的上浮性(xing)。PTFE的高熔(rong)點也能保證(zheng)其(qi)(qi)內部PE蠟不會流(liu)出并(bing)降低(di)漆膜(mo)硬度(du)。同時(shi)，也有效的降低(di)了物(wu)(wu)料成本。

    3.金剛砂包覆的N,N'-乙撐雙(shuang)硬脂酸酰胺（后(hou)簡稱(cheng)EBS）

    EBS在(zai)粉末涂(tu)料中(zhong)可作(zuo)為一種流動(dong)助(zhu)劑和(he)增韌(ren)劑，但加(jia)量過多會是體系玻璃化溫(wen)度急(ji)劇(ju)降(jiang)低(di)，在(zai)近兩年使(shi)用量開始下(xia)降(jiang)。使(shi)用金剛(gang)砂與EBS進行復(fu)合可以使(shi)其在(zai)低(di)溫(wen)段(duan)快(kuai)速(su)熔融并(bing)上浮，在(zai)提高(gao)涂(tu)料流動(dong)性(xing)(xing)的同時(shi)更(geng)好的是金剛(gang)砂分布(bu)在(zai)涂(tu)層表(biao)面，提高(gao)涂(tu)層表(biao)面硬度。EBS良好的柔韌(ren)性(xing)(xing)也能彌補金剛(gang)砂所帶來的脆性(xing)(xing)。

    在(zai)相同配方(fang)中加入(ru)0.8%PTFE蠟（Ⅰ號配方(fang)）、0.5%PTFE包(bao)覆(fu)PE蠟（Ⅱ號配方(fang)）、0.5％金剛砂包(bao)覆(fu)EBS（Ⅲ號配方(fang)）與(yu)不加任何增韌(ren)助劑的IV號配方(fang)對比，最終所得漆膜對比參(can)數如下：

預處理復合(he)原料(liao)對粉(fen)末涂料(liao)的提升

    四、結語

    隨著環(huan)保、全意識(shi)的(de)(de)加深，粉末涂料作為環(huan)境友好涂料的(de)(de)一種將迎來(lai)大發(fa)展的(de)(de)春天(tian)。各領(ling)域的(de)(de)功能型涂料需求不斷被(bei)提(ti)出。加深工藝(yi)研究已逐步從設備開始(shi)走向(xiang)涂料生產控制及原材料工藝(yi)選擇。更(geng)多角度、更(geng)多元(yuan)化的(de)(de)提(ti)升涂料綜合指標(biao)也(ye)必然成(cheng)為粉末行(xing)業未來(lai)的(de)(de)發(fa)展趨勢(shi)。