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鋁型材粉末涂料的穩(wěn)定性
鋁型材粉末涂料的穩(wěn)定性
鋁型材粉末涂料的穩(wěn)定性是指粉末在一定條件下保持粉末顆粒的大小、形狀和硬度的能力,即粉末在貯存或使用過程中是否會吸濕受潮,發(fā)生粉末結(jié)塊等現(xiàn)象。到目前為止,粉末涂料吸潮結(jié)塊的問題還沒有理想的處理方法。輕微的粉末受潮結(jié)塊,雖然通過粉碎過篩后能勉強使用,但是在鋁型材表面噴涂過程中最直接的表現(xiàn)為粉末的帶電性差,上粉率與正常的粉末涂料相比下降許多,而且還將降低粉末的流動性和成膜性,從而使涂膜相比下降許多,而且還將降低粉末的流動性和成膜性,從而使涂膜不平滑甚至難以在鋁型材上吸附,并且得到的涂膜會產(chǎn)生氣泡和針孔,噴涂產(chǎn)品質(zhì)量差。粉末嚴重吸濕則將結(jié)團,無法進行靜電噴涂。粉末涂料的穩(wěn)定性影響因素主要有以下幾方面。
(1)粉末配方體系 鋁型材表面粉末噴涂原料所選擇的樹脂都是高分子化合物,高聚物的玻璃化溫度Tg是聚合物使用時耐熱性的重要指標,是影響聚合物從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的轉(zhuǎn)變溫度,高聚物力學三狀態(tài)與溫度轉(zhuǎn)變的關(guān)系見下圖。
從圖中可知,當貯存溫度低于Tg時,聚合物分子鏈運動被凍結(jié),樹脂分子結(jié)構(gòu)緊密,處于穩(wěn)定狀態(tài),樹脂分子處于分子級分散狀態(tài);貯存溫度達到或高于Tg時,分子鏈解凍,開始運動,分子鏈本身也發(fā)生膨脹,處于高彈態(tài),粉末粒子之間產(chǎn)生分子鏈互穿,導致分子粒子間黏結(jié),宏觀上表現(xiàn)為結(jié)塊。因此高聚物的Tg提高,粉末的穩(wěn)定性提高,結(jié)塊性降低。提高聚合物的Tg,需提高樹脂分子量。聚合物的Tg與分子量有如下關(guān)系。
Tg=Tg∞-K/﹋Mn
式中,Tg∞表示分子量無窮大時的玻璃化溫度;﹋Mn表示數(shù)均分子量;K表示常數(shù)。
從上式可知,Tg變化不明顯。但是Tg太高,樹脂的﹋Mn大時,熔融黏度大,流動性差,粉末涂料涂膜的機械性能會下降。對粉末涂料原料而言,既要保證粉末涂料良好的機械性能,又要保證粉末涂料具有一定的穩(wěn)定性,一般選擇樹脂的分子量在2000-5000范圍內(nèi),Tg高出常溫20-30℃較適宜。
(2)粉末顆粒粒徑 從產(chǎn)品外觀上看,粉末涂料與溶劑型涂料相比,流平效果稍差,有輕微橘皮產(chǎn)生。而粉末的流平效果好壞與粉末粒徑有較大關(guān)系,粒徑越小,流平效果越好。因而各粉末生產(chǎn)廠家的粒徑允許的范圍之內(nèi),盡量控制粉末粒徑,以達到較好的流平效果。但是粉末太細,如果粒徑小于20μm的超細粉含量太多,粉末易吸潮、結(jié)團,穩(wěn)定性下降,使用時產(chǎn)生堵塞噴槍、吐粉等不良現(xiàn)象,同時粉末的帶電量與粒徑的平方成正比,粒徑越小,帶電量越低,上粉率降低。
(3)粉末生產(chǎn)、噴涂條件 濕度也是影響粉末涂料受潮的一個重要工藝參數(shù),在生產(chǎn)、噴涂現(xiàn)場空氣的相對濕度要求不高85%,在南方空氣濕度較大的地方,最好在噴粉房裝上除濕空調(diào),防止粉末受潮,提高其上粉率。其次控制噴涂中所用的壓縮空氣的質(zhì)量,使其含水量小于1.5×10﹣5確保粉末涂料不因壓縮空氣中含水而使粉末受潮結(jié)塊,影響粉末在鋁型材表面噴涂過程中的穩(wěn)定性。
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