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粉末涂料桔皮效應

放大字體  縮小字體 http://www.daocm.com  發布日期:2015-11-24  瀏覽次數:517
中國新型涂料網訊:
       在涂裝中,涂層外觀變得越來越重要,因此,涂料工業的主要目標之一是根據用戶的最終要求使涂料性能達到最佳,這其中也包括表面外觀滿意,表面狀況通過顏色、光澤等因素影響視覺效果,光澤和映像清晰度常用于控制涂層的外觀,然而哪怕用對光澤度很高的涂膜其表面的波動度也影響著整個涂膜的外觀,同時認為光澤測量也控制不了波動的視覺效果這種效應也被稱為桔皮。要指出的是有時為了遮蓋底材的表面缺陷或者獲得特殊的涂層表面外觀,而有目的的設計一定的波動度或波紋結構。因此,桔皮可定義為高光澤表面的波狀結構,其使漆層表面產生斑紋、未流平的視覺外觀。
        粉末涂料涂膜的視覺外觀(光澤、霧影度、流平桔皮)的控制非常重要,特別是在不同場合噴涂的部件組裝時。在工業涂料中,粉末涂料在制備和成膜過程中的相變化是獨特的,由于缺乏溶劑來潤濕和提高涂膜流動性,導致粉末涂料比液體涂料更難去除表面缺陷雖然兩者的主要組份類似,但相比于液體涂料熱固性的粉末涂料立足于十分不同的機理。
       粉末涂料是無溶劑的均一體系,在制備過程中,顏料和其它組份通過熔融混合被分散和部分包裹于低分子固體樹脂中。粉末涂料使用是通過空氣把粉末傳送到底材上(粉末懸浮于空氣中),再通過電荷使之附著于底材上。在預定的溫度下加熱,使粉末顆粒熔化,聚集在一起(聚結),流動(成膜),接著流平,(這期間通過一個有粘性的液態階段潤濕表面),最后化學交聯形成高分子量的涂膜,這就是粉末涂料的成膜過程。
       影響涂膜流動和外觀的因素
       成膜過程可分為熔融聚結,形成涂膜,流平三個階段。
       在給定溫度下,控制熔融聚結速度最重要的因素是樹脂的熔點熔融態粉末顆粒的粘度以及粉末顆粒的大小為了使流動效果最佳,熔融聚結應當盡可能快地完成,以便有較長時間來完成流平階段固化劑的使用縮短了可供流動和流平所需的時間,因而那些極為活性的粉末形成的涂膜常呈現桔皮。
       影響涂膜流動和流平的關鍵因素是樹脂的熔融粘度體系的表面張力和膜厚轉面,熔融粘度尤其取決于固化溫度、固化速度和升溫速率。
       以上提及的種種因素,連同粒徑分布和膜厚,通常由所要求的涂膜性能,被涂物件和粉末施工條件等所決定。
       粉末噴涂時流動和流平的動力來自體系的表面張力,這一點前面也曾經提到該作用力同施加到涂膜上的分子間引力相反,其結果導致如熔融粘度越高,則對抗流動和流平的阻力越大。因此,表面張力和分子間引力之間的差值大小決定著涂膜流平的程度。對于流動性很好的涂料顯然,該體系的表面張力應盡可能高,且熔融粘度盡可能低,這些可通過加入能提高體系表面張力的助劑和使用低分子量低熔點的樹脂來實現。
       根據以上條件制備的涂料能具有極好的流動性,但是由于其高的表面張力會導致縮孔,同時由于較低的熔融粘度會產生流掛,且邊角涂覆性差實際工作中,體系的表面張力和熔融粘度都控制在特定范圍內,這樣可得到合格的涂膜表面外觀。
       表面張力和熔融粘度對涂膜流動的影響
       太低的表面張力或太高的熔融粘度會阻止涂膜流動,導致涂膜流動性差,而表面張力太高時成膜過程中會出現縮孔,熔融粘度太低會使粉末的物理貯存穩定性變差,施工時邊角涂覆性差。
       綜上所述,很明顯,得到的粉末涂料涂膜最后的表面狀況,缺陷和不足(如桔皮,流動性差,縮孔,針孔等)是相互密切關聯的,同時也被在成膜過程中參與相變的流變力所控制,粉末顆粒大小分布狀況也影響著涂膜的表面外觀,顆粒越小,由于其熱容較大顆粒的低,因此其熔化時間比大顆粒的短,聚結也較快,形成涂膜的表面外觀較好而大的粉末顆粒熔化時間比小顆粒的長,形成的涂膜就可能會產生桔皮效應粉末靜電施工方法(電暈放電或摩擦放電)也是導致桔皮形成的一個因素。
 
 
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