簡(jiǎn)述粉末涂料的成膜進(jìn)程,依據(jù)外表張力理論,剖析了粉末涂料呈現(xiàn)的桔皮、縮孔等現(xiàn)象,并提出改進(jìn)辦法。
粉末涂料是一種以空氣為載體進(jìn)行渙散并涂裝的涂料種類,有極高的出產(chǎn)效率、優(yōu)異的涂膜功能、杰出的生態(tài)環(huán)保性和杰出的經(jīng)濟(jì)性。
在世界范圍內(nèi),粉末涂料每年以10%以上的速度添加,是具有寬廣開(kāi)展前景的涂料種類之一。
粉末涂料在烘烤成膜進(jìn)程中,許多現(xiàn)象都是和外表張力緊密相關(guān)的,例如:縮孔、桔皮、針孔、脫層等。
本文依據(jù)外表張力的基礎(chǔ)理論,對(duì)成膜進(jìn)程呈現(xiàn)的一些現(xiàn)象談點(diǎn)看法,或許能給從事粉末涂料技術(shù)研究的同仁們有所協(xié)助。
1、粉末涂料成膜進(jìn)程
粉末涂料一般以粉末狀況存在,有必要熔融后才干附著在被涂物上面,流平后固化成膜,一般需要通過(guò)三個(gè)進(jìn)程:
(1) 從單獨(dú)的粉末顆粒,集合成為一層連續(xù)的、不平坦的膜,此進(jìn)程稱為集合進(jìn)程;
(2) 從連續(xù)不平坦的外表活動(dòng)構(gòu)成較為光滑與平坦的外表,即流平進(jìn)程 ;
(3) 熔融的涂液通過(guò)交聯(lián)反應(yīng),粘度不斷進(jìn)步,終究固化為堅(jiān)固的涂膜,稱為固化進(jìn)程。
見(jiàn)圖1表示這三個(gè)進(jìn)程。
2、粉末涂料的外表張力問(wèn)題
2.1 桔皮
桔皮是粉末涂料成膜進(jìn)程液體活動(dòng)的一種局部渦流效應(yīng),也稱著貝納德的旋渦,這是因?yàn)榉勰┩苛先廴跁r(shí)粘度改變導(dǎo)致了外表張力的改變,這樣便構(gòu)成高粘度低外表張力的涂液下沉至渦流的中心(即后來(lái)的洼陷部位);
低粘度高外表張力的涂液上升至渦流的周邊(即后來(lái)的凸處部位),見(jiàn)圖2桔皮的構(gòu)成。
為了削減桔皮的影響可采納如下辦法:
(1) 正規(guī)的噴涂和烘烤。一次涂層太厚或烘烤升溫過(guò)快都會(huì)導(dǎo)致桔皮顯著,一次涂層應(yīng)在(50——70)μm為宜。別的,控制熔融流平的時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)些 ,這樣有利于粉末涂層的流平;
(2) 添加粉末涂料的粘度。據(jù)上述對(duì)桔皮的構(gòu)成原因,添加粉末涂料熔融時(shí)的粘度,能夠增大熔融時(shí)的活動(dòng)阻力,削減桔皮;
(3) 恰當(dāng)?shù)剡x用流平劑。一般粉末涂料選用的流平劑應(yīng)具備兩種效應(yīng)。即潮濕效應(yīng)和流平效應(yīng),潮濕效應(yīng)是在粉末處于100℃左右時(shí),添加對(duì)體系的流平結(jié)合,此時(shí)外表張力盡量小一點(diǎn);當(dāng)大于 150 ℃ 時(shí)流平應(yīng)該才是主要的,粉末的外表張力應(yīng)大一點(diǎn),以添加流平性。所以一般流平劑一般含兩種以上的材料。
2.2 縮孔
縮孔是指在粉末涂料成膜時(shí),外表因?yàn)榈屯獗韽埩Φ狞c(diǎn)引起的特別缺點(diǎn)。若用電子顯微鏡觀察,縮孔大多數(shù)是由未被充沛潮濕的小顆粒與周圍不相容的樹(shù)脂所構(gòu)成的圓渦,即在一個(gè)較大的下陷圓渦中有一個(gè)杰出的小點(diǎn)。
如圖3所示,涂膜從低外表張力點(diǎn)流到高外表張力點(diǎn)構(gòu)成縮孔 ,一般低外表張力點(diǎn)可能是加工進(jìn)程中的塵埃、油滴等,也可能是未被充沛潮濕的粉料。
為了削減縮孔的影響,能夠采納如下辦法:
(1) 保持整個(gè)加工環(huán)境的清潔。為避免因?yàn)橥獠凯h(huán)境而發(fā)生縮孔,要特別注意整個(gè)工作環(huán)境的清潔;
(2) 恰當(dāng)選取一些潮濕劑能夠有效潮濕,而且對(duì)可能引起縮孔的顆粒進(jìn)行很好的渙散;
(3) 添加粉末涂料的粘度。
2.3 針孔
針孔是指粉末涂料從熔融到固化的時(shí)間里 , 粉末涂料中的氣體從底層穿過(guò)高粘度的、已接近關(guān)閉的彈性樹(shù)脂層抵達(dá)涂層外表 , 未能逸出而構(gòu)成的缺點(diǎn)。
一般來(lái)說(shuō) , 粉末涂料中的氣體是由原料中的低分子物質(zhì)、被涂工件外表吸附的揮發(fā)物在粉末噴涂進(jìn)程中所引起的 , 或許說(shuō)是在粉末涂料固化進(jìn)程中發(fā)生的。
這些氣泡在熔融狀況的涂膜中 , 構(gòu)成一定數(shù)量的氣泡群 , 如前所述 , 氣泡的構(gòu)成需要很多的外表積 , 這些外表積的發(fā)生則與涂膜的外表張力相反抗 , 當(dāng)其外表張力較低時(shí) , 構(gòu)成一定量的穩(wěn)定氣泡 , 所需的能量也比較低。
氣泡在正常情況下 , 因?yàn)樾馀莸膲毫Ρ却髿馀葜械膲毫Ω?, 小氣泡中的氣體通過(guò)相鄰界膜向大氣泡中進(jìn)行分散 , 所以小氣泡會(huì)不斷變小 , 大氣泡會(huì)不斷變大 , 終究使得氣泡膜越來(lái)越薄 , 終究幻滅。
為了削減針孔 , 可采納如下辦法:
(1) 嚴(yán)格控制外表處理質(zhì)量和噴涂工藝。外表處理好的工件,要求不能含有污點(diǎn)、斑點(diǎn)等小分子物質(zhì)依附其上。如果是像鑄鐵等大工件,主張先預(yù)熱一下,別的空壓機(jī)要常常放水,靜電噴涂時(shí)要控制一定的涂膜厚度, 主張不要超越100μm;
(2) 恰當(dāng)選用消泡劑。一般粉末涂料用的消泡劑是苯偶姻 (又稱安息香 ), 也有一些用于特別場(chǎng)合的透氣劑。一般消泡機(jī)理可簡(jiǎn)述如下:首先是消泡劑和氣泡的觸摸,然后是消泡劑在氣泡界面上的展布,再次是消泡劑進(jìn)入氣泡或置換氣泡膜,終究是氣泡幻滅。
2.4 其它
當(dāng)粉末涂料和底材外表張力或外表能沒(méi)有調(diào)整好時(shí),若底材外表能與涂膜外表張力稍不匹配或涂層很厚時(shí), 可能會(huì)呈現(xiàn)附著力差的現(xiàn)象;嚴(yán)重不匹時(shí),還會(huì)呈現(xiàn)脫層。別的,用金屬粉時(shí),會(huì)呈現(xiàn)一些花點(diǎn) ,這是因?yàn)樵趪娡繒r(shí)帶入了一些低外表張力的物質(zhì)。
因?yàn)橥獗韽埩κ欠勰┩苛铣赡さ年P(guān)鍵因素,故如何知道外表張力,并更好地結(jié)合粉末涂料的本身特色,進(jìn)步其涂膜功能,有著非常重要的含義。
隨著熱固性粉末涂料產(chǎn)品不斷地移風(fēng)易俗,如UV固化、低溫固化、超耐候等相繼呈現(xiàn),為粉末涂料在各個(gè)領(lǐng)域的使用提供了更寬廣的開(kāi)展空間。
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