超流平镜面粉末涂料的研发

静电喷涂用粉末涂料需要注意下述几个参数，才能保证静电喷涂工艺的顺利实施和得到高性能的涂膜。下面介绍一下粉末涂料的参数及相关参数测试方法。

1、粉末涂料的颗粒细度

粉末涂料和溶剂型涂料的显著区别是分散介质不同。在溶剂型涂料中，使用有机溶剂作为分散介质;而在粉末涂料中，则使用净化的压缩空气作为分散介质。 粉末涂料在喷涂时呈分散状态，不能调节涂料的颗粒度。

因此，适合静电喷涂的粉末颗粒细度是重要的。适合静电喷涂的粉末涂料，其颗粒度最好在10微米到90微米之间(即>170目)。粒度小于10微米的粉末称超细粉末，它很容易损耗在大气中，超细粉的含量不能太多。这里值得注意的是，粉末的颗粒度和涂膜的厚度有关，对粉末涂料的颗粒度要有一定的分布范围(表 1)才能得到厚度均匀的涂膜。如要求涂膜的厚度是25微米，则粉末涂料的最大颗粒不能超过65微米，(200目-240目)，而大部分粉末都应通过35微米(350 目—400目)。为了控制和调整粉末颗粒的大小在粉碎设备上应能加以调整。对我国的粉末制造厂来讲，当前还做不到这一点。粉末涂料的颗粒分布可用KCY型自动记录颗粒测定仪进行测试粉末的颗粒度超过90微米时，在静电喷涂时，颗粒所带的电荷与质量之比很小，大颗粒粉末的重力很快超过空气动力和静电力，因此，大颗粒粉末具有较大的动能，不容易吸附到工件上去。

2、粉末涂料的电阻率和介电常数

对于粉末静电喷涂工艺，重点要考虑的是粉末涂料颗粒接受电荷，保持电荷和电荷分布 情况，这直接影响到粉末对工件的吸附力和沉积效率，此外，重要的是，未经固化的粉末涂层必须经得起传送机构的机械震动而不掉粉。

实际上，影响粉末颗粒接受电荷和保持电荷的主要因素是粉末涂料的介电常数，粉末的介电常数越低，颗粒带电越容易， 但丧失电荷也越容易，这反映粉末在工件上的吸咐力不牢，略受振动就掉粉，对于静电喷涂的粉末涂料，应尽可能的用高介电常数的，它将使粉末吸附力大大提高。涂膜更均匀。但是介电常数高的粉末涂料，带电较困难，这就需要在静电喷粉枪的结构上加以改进，采用多电极的强制带电的结构。

对于粉末涂料来讲，它均是高分子化合物组成的(如：环氧粉末、聚酯粉末等)，它们对工件的吸附力主要有二个：库仑力(静电力)和Van de Waals力(分子力)。高分子化合物均 有较高的电阻率，因此库仑力(静电力)是大而可靠的。粉末本身的电阻率，将决定粉末在一定的静电电场强度下的带电状态;如：当粉末的电阻率在1013欧姆时，静电电压只要30-50KV，就能使粉末良好的带电;而粉末的电阻率在108-109欧姆时，则要施加100-120KV的静电电压才能得到上述的带电效果。粉末的电阻率与静电电压的关系(图略)。能否自动限制粉末沉积岐的厚度，这与粉末本身的电阻率关系很大，实验证实，只有高电阻率的粉末才能得到合适的涂膜。

3、粉末涂料的含水量

粉末涂料本身的吸湿性(含水量)直接影响粉末的自身电阻雍介电常数。如果粉末严重吸湿则将结团。这是无法进行静电喷涂的。一般的吸湿，除了影响其带电性能外，还将降低粉末的流动性和成膜性，从而使涂膜不平滑甚至难以在工件上吸附并且得到涂膜会产生气泡和针孔。

粉末涂料的吸湿除保存贮存时不注意引起外，还与喷涂时压缩空气净化程度有关。

因为压缩空气中易产生冷凝水，在空气净化系统中一定要有过滤吸湿装置，使通向供粉器的空气中含水量降低到最小的程度。 另外，粉末喷涂现场的空气相对湿度也是要加以重视的。

据资料报导，相对湿度每变化30%，就相当于粉末的电阻率变化二个数量级。

4、粉末涂料的稳定性

粉末涂料的稳定性是指粉末在贮存或使用中是否会发生粉末结块，流平特性变差，带电效果变差，涂膜的桔纹明显，光泽减弱，针孔气泡的发生等等。

在试制粉末涂料时，一定要注意其存放的稳定性，只有具有一定稳定性的粉末涂料，才能让用户使用。国外在粉末涂料中常常加入一些助剂，来增强粉末涂料的稳定性，因此这类粉末涂料在一般的潮湿空气中或温度高达70-75℃也不会产生结块。

粉末涂料的稳定性是用粉末涂料在一定的温度下，处理一定时间后测定其流平性变化情况来确定的。因为粉末涂料的稳定性说明了粉末涂料在存放条件下分子发生交联反应的程度;粉末的交联反应发生越激烈，粉末的分子量变大，就反映在粉末在固化温度下的粘度增高，而流平特性变差。

试验证实，作为粉末静电喷涂工艺两大组成部分之一的粉末涂料的性质是不容忽视的;在研制、探讨静电喷涂设备的同时，也应对粉末涂料的技术要求加以重视。这样两方面的共同研究，才能达到取得高质量粉末涂膜的目的。

静电喷涂用粉末涂料需要注意下述几个参数，才能保证静电喷涂工艺的顺利实施和得到高性能的涂膜。

1、粉末涂料的颗粒细度

粉末涂料和溶剂型涂料的显著区别是分散介质不同。在溶剂型涂料中，使用有机溶剂作为分散介质；而在粉末涂料中，则使用净化的压缩空气作为分散介质。 粉末涂料在喷涂时呈分散状态，不能调节涂料的颗粒度。

2、粉末涂料的电阻率和介电常数

对于粉末静电喷涂工艺，重点要考虑的是粉末涂料颗粒接受电荷，保持电荷和电荷分布 情况，这直接影响到粉末对工件的吸附力和沉积效率，此外，重要的是，未经固化的粉末涂层必须经得起传送机构的机械震动而不掉粉。

实际上，影响粉末颗粒接受电荷和保持电荷的主要因素是粉末涂料的介电常数，粉末的介电常数越低，颗粒带电越容易， 但丧失电荷也越容易，这反映粉末在工件上的吸咐力不牢，略受振动就掉粉，对于静电喷涂的粉末涂料，应尽可能的用高介电常数的，它将使粉末吸附力大大提高。涂膜更均匀。但是介电常数高的粉末涂料，带电较困难，这就需要在静电喷粉枪的结构上加以改进，采用多电极的强制带电的结构。

对于粉末涂料来讲，它均是高分子化合物组成的(如：环氧粉末、聚酯粉末等)，它们对工件的吸附力主要有二个：库仑力(静电力)和Van de Waals力(分子力)。高分子化合物均 有较高的电阻率，因此库仑力(静电力)是大而可靠的。粉末本身的电阻率，将决定粉末在一定的静电电场强度下的带电状态；如：当粉末的电阻率在1013欧姆时，静电电压只要30-50KV，就能使粉末良好的带电；而粉末的电阻率在108-109欧姆时，则要施加100-120KV的静电电压才能得到上述的带电效果。粉末的电阻率与静电电压的关系(图略)。能否自动限制粉末沉积岐的厚度，这与粉末本身的电阻率关系很大，实验证实，只有高电阻率的粉末才能得到合适的涂膜。

3、粉末涂料的含水量

粉末涂料本身的吸湿性(含水量)直接影响粉末的自身电阻雍介电常数。如果粉末严重吸湿则将结团。这是无法进行静电喷涂的。一般的吸湿，除了影响其带电性能外，还将降低粉末的流动性和成膜性，从而使涂膜不平滑甚至难以在工件上吸附并且得到涂膜会产生气泡和针孔。

粉末涂料的吸湿除保存贮存时不注意引起外，还与喷涂时压缩空气净化程度有关。

因为压缩空气中易产生冷凝水，在空气净化系统中一定要有过滤吸湿装置，使通向供粉器的空气中含水量降低到最小的程度。 另外，粉末喷涂现场的空气相对湿度也是要加以重视的。

据资料报导，相对湿度每变化30%，就相当于粉末的电阻率变化二个数量级。

4、粉末涂料的稳定性

粉末涂料的稳定性是指粉末在贮存或使用中是否会发生粉末结块，流平特性变差，带电效果变差，涂膜的桔纹明显，光泽减弱，针孔气泡的发生等等。

在试制粉末涂料时，一定要注意其存放的稳定性，只有具有一定稳定性的粉末涂料，才能让用户使用。国外在粉末涂料中常常加入一些助剂，来增强粉末涂料的稳定性，因此这类粉末涂料在一般的潮湿空气中或温度高达70-75℃也不会产生结块。

粉末涂料的稳定性是用粉末涂料在一定的温度下，处理一定时间后测定其流平性变化情况来确定的。因为粉末涂料的稳定性说明了粉末涂料在存放条件下分子发生交联反应的程度；粉末的交联反应发生越激烈，粉末的分子量变大，就反映在粉末在固化温度下的粘度增高，而流平特性变差。

试验证实，作为粉末静电喷涂工艺两大组成部分之一的粉末涂料的性质是不容忽视的；在研制、探讨静电喷涂设备的同时，也应对粉末涂料的技术要求加以重视。这样两方面的共同研究，才能达到取得高质量粉末涂膜的目的。

来源：粉末登场

粉末涂料的性能检测--熔触流动性测定法，如下介绍：

(1)水平流动性

①定文 水平流动性是用粉末压制成规定尺寸的国形试片在一定温度下熔融后的直径大小来标识的。

②设备 流平仪、恒温恒湿试验箱、烘箱、马口铁。

③试验步骤 称取0.8~1g粉样(视粉末中无机城料的含量而定.完全不含域料时可取 0.8g)。将模套放在下模上,小心倒入粉样并料平,放上上模,将整套压模用虎钳或压床压紧,至上下模与模套没有盤隙为止。取出上下模,用出料压头和出料糟将模套中试片推出,若试片有明显边刺时,应用刀片小心削去。

热板加热并恒定在要求温度后,表面涂一薄层脱模剂,把试片置于热板上并计时, 当试片熔融并不能继续流动时, 或在规定的时间后,用分规小心测出试片的直径大小,再用有刻度的钢尺量出尺寸,测试2个试片。

(2)倾斜流动性的测定(参考ASTM D345」一76)

1.材料和仪器

恒温烘箱: 200℃,灵敏度士1℃。

金属板架装置: 50mmx120mrn金属架,装在烘箱内室,使用外部操纵杆,使其保持水平位置或倾斜65°角 。

马口铁板: 50rnmX120mmX(0.2~0.3)mm.

分析天平:感量 0. lmg。

秒表:刻度 0. ls。

钢尺:刻度 0.5mm。

钢制样片压模器,见图6-4。

2.测定步骤 称取 0.5~0.7g粉末放在钢1M样片模中,压制成厚6mm的粉末试片 。

把粉末试片放在马口铁板划有直径线的圆田处, 并效大已保持恒温(150i2)℃烘結中的金属饭架上,迅速美上烘箱门,让金属架装置保持水平位置3min。

在不打开烘箱门和不使烘箱温度下降的条件下, 使固定有马口铁板的金属架装置从水平位置倾斜65°角。并在倾斜角的位置保持:l0min。

在30min后从燃箱内取出样饭,冷却到室温,划一条流动最大距离的标记线, 测量原来刻画在马口铁板上直径中心线到标记线的距离,以 mm表示。