静电喷涂设备厂家｜粉末涂料流动性因素探讨

静电喷涂设备厂家｜粉末涂料流动性因素探讨

导读：介绍了粉末涂料流动性的检测原理及判断指标，从粉末涂料树脂的选择、粉末颗粒形状与粒径、流化空气质量，喷涂环境湿度、涂料流化助剂等方面，探讨了影响粉末涂料流动性的因素，并提出相应的生产工艺控制参数与措施。

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。

２影响流动性因素分析

２.１粉末涂料树脂选择

粉末涂料树脂的Ｔｇ决定着粉末涂料的流动性能与储存稳定性。Ｔｇ是无定型聚合物从玻璃态转变为高弹态的转变温度，高聚物力学三状态与温度转变的关系［１］见图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。

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。

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。

３.３流化空气

粉末涂料的流动状态与流化空气压力有关。适当增加流化空气的气压，改善粉末涂料流化质量。

流化气体的气压由粉桶的体积和装粉数量决定，在一定压力下，调整供气量，使流化桶内粉末达到稳定的流化状态才能进行涂装。

为了改善气固流化床的流化质量，粉桶的底部设有气体分布盘，使导入的空气均匀分布。生产过程中，粉桶的流化空气的压力一般采用０．０１～０．１ＭＰａ，辅助空气流量４～５ｍ３／ｈ较适宜。

３.４ 喷涂环境

粉末涂料对水分的吸附十分敏感，吸潮后的粉末涂料对其流动性危害极大。粉末涂料的吸湿性（含水量）直接影响粉末的介电常数，相对湿度每变化３０％，就相当于粉末的电阻率变化２个数量级［４］，如图３所示。

轻微吸湿将影响其带电性能，降低粉末的上粉率，影响粉末的流动性、成膜性能等，从而使涂膜不平滑，甚至难以在工件上吸附，涂膜会产生气泡和针孔及喷枪堵枪等弊病；粉末严重吸湿则将结团，无法进行静电喷涂。

因此在粉末涂料涂装工艺过程中，严格控制喷涂和贮藏过程的湿度。流化空气净化系统，经过二级过滤吸湿装置，使压缩空气水的质量浓度（水的含量）小于１５×１０－６　ｍｇ／Ｌ，相对湿度较大的地区在喷粉房装上除湿空调，相对湿度控制在６０％左右涂装效果较理想。

３.５ 流化助剂

气相二氧化硅是多孔的吸湿性很强的物质，可以防止粉末涂料吸潮，改善粉末涂料的流动性、防结块性及粉管的输送性，常常在粉末涂料生产过程中的细粉碎阶段添加。

气相二氧化硅能包覆在粉末涂料粒子的表面，使其在粉末涂料粒子之间形成隔离层，降低粉末涂料颗粒之间的相互吸引和摩擦，防止颗粒间的相互接触，改善粉末涂料干粉的流动性。

通常加入量是粉末涂料总质量的０．１％～０．４％，添加量过多，影响涂膜外观及机械性能，加量过少，流化作用效果不明显。

４ 结语

粉末涂料的流动性是多种因素综合作用的结果。除上面讨论的主要因素外，还和其它因素有关，如常用颜、填料性质与加入量［５］，喷涂操作工艺条件、安息角检测方法等，需要科技人员在生产中不断探索。

探讨粉末涂料的流动性，改进粉末涂料配方及喷涂生产工艺控制参数，对指导生产实践具有重要意义。

来源：湖南化工职业技术学院