塑料粉末涂料流動性能的影響因素及改進方式
1、塑料粉末涂料流動性及其檢測
粉末的流動性是指粉末涂料在流化床中被空氣流化的程度,它是評價粉末涂料施工性能好壞的重要依據(jù)。粉末涂料流動性好壞通??捎冒蚕⒔腔蛄鞫认禂?shù)來衡量。安息角是粉末流動性直接檢測方法,安息角越小,流動性越好。目前流動性常用檢測方法有兩種:
1.1標準漏斗法
(霍爾流速計)
該方法主要用來檢測金屬粉末的流動性,測量50g金屬粉末流過標準尺寸漏斗孔所需的時間,單位s/50g,用時越長,則表示流動性越差,反之則流動性越好。
1.2自然堆積角
(安息角、堆粉角)
讓粉末通過一組篩網(wǎng)自然流下并堆積在直徑為1英寸的平整圓板上,當粉末堆滿圓板后,以粉末錐的底角稱為安息角或堆粉角。堆粉角越大,則表示粉末的流動性越差,反之則流動性越好。
2、流動性能的影響因素
粉末流動性是粉末的基本特性,是指粉末流動的難易程度。粉末流動性能與很多因素有關(guān),如粉末顆粒尺寸、形狀、粗糙度、干濕度等。一般地說,增加顆粒間的摩擦系數(shù)會使粉末流動困難。通常球形顆粒的粉末流動性z好,而顆粒形狀不規(guī)則、尺寸小、表面粗糙的粉末,其流動性差。
另外,粉末流動性受顆粒間粘附作用的影響,顆粒表面如果吸附水分、氣體或加入成形劑會降低粉末的流動性,粉末流動性直接影響混合均勻性,流動性太差,在混合時容易粘附、抱團無法將其混合均勻。
粉末涂料樹脂的玻璃化溫度決定著粉末涂料的流動性能與儲存穩(wěn)定性。T高聚物的玻璃化溫度提高,粉末的穩(wěn)定性提高,結(jié)塊性降低,粉末涂料的流動性提高。玻璃化溫度隨分子量的增加而提高,當分子量增加到一定程度時聚合物的玻璃化溫度變化不明顯。玻璃化溫度太高,樹脂的數(shù)均分子量大,熔融粘度大,流動性差,粉末涂料涂膜的機械性能下降。生產(chǎn)中一般選擇樹脂的分子量在2000~5000,玻璃化溫度控制在50~65℃范圍內(nèi)較適宜。
3、流動性能對粉末涂料的影響
3.1對涂裝施工的影響
在粉末涂料靜電噴涂過程中,流動性好的粉末,像水沸騰一樣,顯得很蓬松,有流水般的效果,從供粉桶至噴槍,粉末傳送輕便,粉末從噴嘴出來霧化好,克服粉末涂料結(jié)團而造成噴涂堵槍或“吐粉”等生產(chǎn)異?,F(xiàn)象。流動性差的粉末在粉桶內(nèi)則相反,從而導致涂裝上粉差效率低。
3.2對生產(chǎn)存儲過程的影響
粉末涂料的流動性直接影響到產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性,在產(chǎn)品生產(chǎn)打包過程中,粉末就開始結(jié)團。隨著時間的推長和倉儲過程中的擠壓,粉末開始變硬結(jié)塊。紋理類粉末噴涂后喪失紋理效果,平光類粉末還出現(xiàn)過變質(zhì)現(xiàn)象。
4、粉末涂料流動性能的改進
粉末涂料的流動性和貯存穩(wěn)定性息息相關(guān),粉末的貯存穩(wěn)定性主要是決定于樹脂和固化劑的玻璃化溫度,他們在配方設(shè)計中占據(jù)比例大,所以起到更重要的作用。雖然固化劑的用量少,但對粉末涂料貯存性有明顯影響。在保證涂膜外觀的情況下,盡量選擇玻璃化溫度高的樹脂和固化劑。
在粉末涂料配方中,顏料和填料的質(zhì)量分數(shù)對流動性有明顯影響,粉末涂料的顏填料主要是起到著色和提高剛度用的,顏填料的質(zhì)量分數(shù)太高樹脂相對就越少,粉末涂料的流動性能則越差。同時在配方設(shè)計過程中,盡量少加或不加影響玻璃化溫度和貯存穩(wěn)定性的助劑,例如少加流平劑,蠟型消光劑和促進劑等。
內(nèi)加方式添加改進粉末涂料松散性的疏松劑,降低粉末涂料的安息角,使粉末不易結(jié)團,添加以后調(diào)節(jié)粉末涂料中成膜物之間的親和力和凝聚力,可以提高粉末涂料的防結(jié)塊溫度,改進粉末涂料貯存穩(wěn)定性,改善干粉流動性能;另外在靜電粉末噴涂時,使粉末涂料不容易堵塞噴槍,避免結(jié)團和粘壁現(xiàn)象。湖北來斯化工新材料有限公司干粉流動劑445屬于這類助劑。
以外加的方式添加比表面積大,吸濕能力強的氣相白炭黑和氧化鋁等助劑,使粉末涂料粒子間形成隔層,減少粉末涂料粒子碰撞和凝聚的機會,降低粉末涂料顆粒之間的相互吸引和摩擦,防止顆粒間的相互接觸,使粉末涂料不容易結(jié)團。湖北來斯抗結(jié)塊劑466,是以無機礦物質(zhì)為主體,輔助有機表面活性劑,采用氣流粉碎加工而成,抗結(jié)塊劑的顆粒和密度與粉末涂料相近。加量0.4%,可以直接外加到成品粉末中,也可以和片料一起粉碎過篩。
5、結(jié)語
粉末涂料的流動性是多種因素綜合作用的結(jié)果。除上面討論的主要因素外,還和其它因素有關(guān),如常用顏、填料性質(zhì)與加入量,噴涂操作工藝條件、安息角檢測方法等,需要科技人員在生產(chǎn)中不斷探索。探討粉末涂料的流動性,改進粉末涂料配方及噴涂生產(chǎn)工藝控制參數(shù),對指導生產(chǎn)實踐具有重要意義。