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漆改粉与邦定工艺
2019年03月12日    阅读量:18895    新闻来源:嘉多彩粉末  |  投稿
1
“ 漆改粉”的方向

VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,油漆VOC排放是指油漆中不形成漆膜而最终挥发到大气中的有机化合物。挥发性有机化合物挥发到空气之后会与空气中的氧气发生反应生成臭氧,低空臭氧对大气环境及人体健康会造成危害。为控制臭氧等大气环境污染,国家不断出台法律法规,如:2014年修订的《中华人民共和国环境保护法》2015年1月1日起实施;2015年2月国家对溶剂型涂料征收消费税正式实施;《中华人民共和国环境保护税法》于2016年12月25日通过,2018年1月1日起实施。油漆在环保政策和税赋的挤压下寸步难行,慢慢地淡出涂料家族是历史的必然结果。粉末涂料具有四E(Economy经济,Ecology生态环保,Efficiency高效,Excellency性能卓越)优点。在环保执法越来越严的气氛下,为其带来了巨大商机。粉末涂料凭借成熟的涂装工艺,环保和成本优势,加速了在五金家电、汽车、集装箱、农用机械、建筑、高速公路、港口码头、桥梁等应用领域的“漆改粉”进程。中国化工学会涂料涂装专业委员会统计,2016年我国热固性粉末涂料销量约142万t,比上年增长了10.1%,成为我国增长较快的涂料品种。“漆改粉”之路并非一帆风顺。油漆以液态存在,添加较大的银浆后,施工仍然影响不大,但粉末涂料以固体存在,添加较大的金属效果颜料后,施工时金属效果颜料容易在静电喷枪的枪头上聚积,造成施工困难,常常产生涂装弊病。邦定工艺的应用,对问题的解决起了关键性作用。


2
邦定工艺对“漆改粉”的贡献

在没有应用邦定工艺之前,基本上是采用干混合工艺,金属效果颜料加量不能超过1%。加量少时,闪烁效果无法与金属油漆相媲美。若加量大时,容易出现斑马线、阴阳面、发花或云斑、色差等弊病。特殊的邦定工艺可以使金属效果颜料的含量达到1%~20%,而不影响喷涂施工,新粉涂装和回收粉涂装没明显色差。喷涂铝型材后,制作铝合金门窗时,目视门窗两根铝材的90°拼角位置没有目视色差。邦定工艺在“漆改粉”进程中演泽了桥梁和纽带的角色。

2.1
金属漆

金属漆,又叫金属闪光油漆;是较流行的一种装饰漆。是在配制油漆时,添加了一些金属效果颜料,如铜粉、铝粉或珠光颜料等。利用金属效果颜料的定向排列,呈现闪烁的金属效应,当光线照射到效果颜料上时,被反射出来。因此,看上去好像金属在闪闪发光一样。由于液体金属漆具有特殊的流变性质,黏度低,湿润性好,添加较大的效果颜料量,液气混合载体的施工仍然不受工艺影响,但金属粉末涂料以固体为载体。金属效果颜料的加入,降低电阻率,影响静电储蓄,造成静电喷涂施工困难。

2.2
金属粉

金属粉即金属粉末涂料。加入金属效果颜料量少时,闪烁不明显,而干混加入量大于1%时,底粉不能完全湿润和包膜金属效果颜料,且两者粒径、带电性、密度不同,喷涂时常会出现颜料堆积枪头,砂粒瑕疵等弊病。这样就给“漆改粉”带来巨大障碍,但邦定工艺可以利用熔融粘接解决这个技术难题。在金属效果颜料的加入量增多时,通过与底粉邦定在一起,减少对带电性的影响,从而不影响喷涂施工。适合的效果颜料添加量,在不同的角度下、由于光线的折射,会使颜色、甚至轮廓都会有所变化,让外观造型看起来更丰富、更有趣。给人们一种愉悦、轻快、新颖、五光十色、琳琅满目的视觉效果,彰显高贵、典雅的气质。改变效果颜料形状和大小,可以控制闪光度。所以,采用邦定工艺后,金属粉的效果颜料含量,完全可以与金属漆的效果颜料含量一致。


3
邦定工艺

邦定(Bonding)工艺是在专用的邦定设备上,通过粉末高速混合磨擦加热,或者传导加热方式,使粉末温度达到粉末玻璃化温度(T g)附近的临界温度,在惰性气体保护下,搅拌中加入金属效果颜料,使它粘结在软化的粉末粒子表面上,然后快速冷却,避免“粘接”好的粉末结块,从而得到金属粉末涂料。

邦定工艺的技术关键点是:(1)找准Tg的临界温度范围。Tg的临界温度即邦定的“窗口温度”,不同批次和品种的粉末Tg是不一样的,可以通过DSC来预先测定,指导邦定温度的设置;(2)罐内粉末温度的均匀一致性。粉末邦定的“窗口温度”上下限范围相当窄,高于上限会进入粘流态,低于下限底粉仍是玻璃态。所以,罐内粉末温度如果不均一,就会出现局部结块,或者局部没法粘接等缺陷,影响邦定质量;(3)控制系统的信息检测和传输精确性。温度探头的精度、电流感应精度,以及电控系统的数据采集、传输、报警保护等的精确性,是适应极窄的“窗口温度”的应用基础。


3.1
底粉和效果颜料对邦定工艺的影响

底粉中的基料直接影响熔融时的表面张力和邦定的“窗口温度”。选择邦定的“窗口温度”相对宽的基料可以降低操作难度。选择熔融时表面张力大的基料,能让效果颜料充分浮到涂层表面,更容易呈现颜料的闪烁效果。为此开发了适合于邦定工艺的专用树脂品种。

铝粉传热好,质轻利于邦定。铜粉传热也好,但密度大,比同粒径的底粉重很多,邦定相对困难一些。但是,珠光粉传热差,也容易被打碎,是较难邦定的效果颜料。如果不同种类的效果颜料混合在一起邦定,由于传热能力不同,对邦定技术的要求会更高。选择效果颜料时,不但要考虑品种也要注意耐候性,一般通过致密包膜的颜料耐候好,所以,高耐候要求的产品邦定时,由于选择了致密包膜颜料,即使底粉高速混合磨擦加热,达到邦定温度时,加入效果颜料后也要低速混合邦定,以免破坏颜料的包膜层。在邦定时间的设置上,传热差的颜料要比传热好的颜料邦定时间长才能达到理想的邦定效果。

3.2
邦定设备

邦定设备的使用要注意安全性。金属颜料的粉尘属可燃物质,在一定条件下具有爆炸危险。浮型铝粉颜料的最小引燃能量(MIE)极小,爆炸的危险性更大。邦定时,必须保证惰性气体浓度正常。邦定设备国外制造商如:MIXACO Dr.HERFELD GmbH & Co. KG Maschinenfabrik和ZeppelinSystems GmbH,国内的有深圳市置胜隆科技有限公司等。置胜隆也有邦定代工业务。

泽普林(Zeppelin Systems GmbH)即原来莱梅德亨息尔(Reimelt Henschel MischSysteme),与MIXACO的设计理念类似。不但有惰性气体保护,而且氮气浓度、罐盖有电路联锁保护装置。罐体内壁有特殊处理,不会粘粉。罐壁和搅拌刀都可分组通冷却水降温,浆翼导流轨迹翻滚设计使罐内粉末温度匀一。电控系统配合PLC编程智能化程度高,对罐内粉末温度的控制很精准。Zeppelin新设备突出的特点是在线T g测量,能智能精确选择邦定“窗口温度”,使邦定自动化程度更高。

置胜隆通过代工经验不断改进设备,特别高颜料添加量方面积累了丰富数据。新设备采用伸缩功能的温度探头,多层、自洁、翻滚浆叶,倒置可升降热缸,智能化PLC温度过热保护和电流过载保护。


标签:工业涂料产品资讯粉末涂料
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