针孔、缩孔是粉末涂料成膜时较常见的弊病,它们的出现不仅影响产品外观质量,而且严重地影响产品的机械性能、保护性能,被保护材料的腐蚀大多就从此开始并延伸,从而失去涂层的使用价值。
粉末涂料固化是在一定温度条件下,涂料组分之间发生化学反应的交联固化,其成膜过程一般需要经过三个过程:聚集过程、流平过程、固化过程。涂膜的光泽、流平、遮盖及针孔、缩孔的产生,主要取决于聚集、流平阶段,机械性能取决于固化阶段。
针孔是指粉末涂料从熔融到固化的时间里,粉末涂料中的气体从底层穿过高粘度的、已接近封闭的弹性树脂层到达涂层表面,逸出后而形成的不规则小孔。缩孔是规则圆形凹陷圈,一般超过1毫米的称为大缩孔,常出现的点状稀疏分布;比针孔稍大的称之为小缩孔,常出现是众多汇聚。
影响因素:
1树脂选择:从涂膜外观来说,要求流平性好时应选择熔融粘度较低的树脂,一般低分子量的高聚物具有较低的熔融粘度。在烘烤固化温度条件下,粉末涂料胶化时间长,熔融水平流动性大较好,但分子量过低涂膜物理机械性能差。因此,在选择树脂时,挥发分小可避免出现针孔。环氧树脂因其软化点较低,多在85~95℃,只要纯度高,出现缩孔的可能性小。聚酯树脂一是因为软化点在100℃以上,原材料品种多,出现小缩孔的几率很大。大缩孔的出现多是油污,或者存在其他不相容物质。
2 助剂的选用:①粉末涂料使用的消泡剂是苯偶姻(又称安息香),首先是消泡剂和气泡的接触,然后是消泡剂在气泡的界面上展布,随后消泡剂进入气泡内或置换气泡膜,导致气泡的破灭。安息香在大多数粉末涂料配方中成为必要的组成部分,但安息香用量过大,在高温下会影响涂膜颜色,使浅色涂膜发黄,同时固化时会冒白烟。工艺生产中其用量为树脂和固化剂总量的0.3%~0.5%。②流平剂主要功能是在粉末涂料熔融流平时降低表面张力,避免成膜过程中形成缩孔。为了使含量少的流平剂充分发挥作用,配方中的流平剂必须充分均匀分散。在较容易产生缩孔的树脂类型中,还可以使用混合流平剂。目前国内使用的流平剂主要是丙烯酸树脂类流平剂,其用量一般为树脂用量的0.2%~2%。
3 粉末涂料生产工艺:粉末涂料组成中树脂分散不好、不相容性是导致缩孔形成的主要原因。在粉末涂料使用过程中,由于各厂家配方体系和树脂的选择不同,是不能混合使用的,否则将产生缩孔、针孔等现象。
4 喷涂工艺:工件表面的前处理是粉末静电喷涂不可缺少的工艺过程,它关系到喷涂产品的质量。表面处理好的工件,要求不能含有油污点、斑点等小分子物质依附其上,否则会出现缩孔、针孔现象。
固化温度:为避免产生针孔或气泡,在涂膜开始固化前的熔融、流平阶段,涂层下面的气体(空气、水蒸气等)需排除到达涂层表面,否则在固化时将成为针孔、气泡。在涂料成膜过程中,固化升温需慢些,给予足够的排气时间。但为了获得较好流平效果及机械性能,熔融聚结应当尽可能快地完成,以便有较长时间来完成流平、固化,同时在确保产品性能的前提下,为提高生产效率,也不允许一、二阶段时间太长。
缩孔、针孔是粉末涂料使用过程中常出现的弊病,突发性较大。除上述生产中较易出现的情况之外,还有许多影响因素,如涂膜厚度、输送粉末涂料的压缩空气油水分离质量、喷嘴与工件表面的距离太短等等。
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20150827


粉末涂料行业标准(二)色漆和清
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