本文主要分析了鋁型材用粉末涂料貯存穩(wěn)定性出現(xiàn)異常的原因，并對(duì)如何提高粉末涂料貯存穩(wěn)定性提供了一些思路，同時(shí)對(duì)粉末涂料用戶提供了一些應(yīng)用過程的注意事項(xiàng)。
在粉末涂料的應(yīng)用過程中，特別是在潮濕悶熱的南方，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)粉末涂料用戶在開箱即將噴涂時(shí)發(fā)現(xiàn)粉末結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象。
這時(shí)需要噴涂員工對(duì)粉末進(jìn)行過篩處理，影響了噴涂的效率。也有一些特殊的粉末，在環(huán)境不十分理想的條件下貯存一定時(shí)間后，噴涂固化成膜，出現(xiàn)了涂膜光澤異常、表面粗糙、機(jī)械性能下降、耐沸水性差等現(xiàn)象。
這時(shí)往往被評(píng)判為不合格粉末，也就是我們常說的粉末變質(zhì)了。造成以上現(xiàn)象的原因，主要是粉末本身的特殊性和貯存不當(dāng)引起的貯存穩(wěn)定性不好，從機(jī)理上分析，主要有物理變化和化學(xué)變化。
本文主要從物理變化和化學(xué)變化的機(jī)理分析了鋁型材用粉末涂料貯存穩(wěn)定性出現(xiàn)異常的原因，并對(duì)如何提高粉末涂料貯存穩(wěn)定性提供了一些思路。
同時(shí)對(duì)粉末涂料用戶提供了一些應(yīng)用過程的注意事項(xiàng)，最終使粉末涂料的貯存期得到相對(duì)延長(zhǎng)，減少用戶在噴涂過程不必要的麻煩。
粉末涂料在貯存過程中會(huì)發(fā)生緩慢的變化,主要是因?yàn)榉勰┩苛仙a(chǎn)過程中將樹脂、固化劑及各種助劑通過擠出熔融后混合在一起。
所以在一定環(huán)境下貯存一段時(shí)間后，混合在一起的原材料自身或者互相間會(huì)產(chǎn)生一些微小變化，使粉末涂料不能正常使用。
通常超出貯存時(shí)間后，粉末會(huì)出現(xiàn)結(jié)團(tuán)聚集、流動(dòng)性變差等現(xiàn)象，涂膜會(huì)產(chǎn)生光澤異常、流平變差、表面變粗糙等變化。
我們通常認(rèn)為粉末的貯存穩(wěn)定性差有兩個(gè)方面的原因。
一是粉末的物理狀態(tài)發(fā)生了變化，這是由于粉末涂料長(zhǎng)時(shí)間處于較高的溫度（接近或大于粉末的玻璃化溫度），粉末由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致粉末軟化發(fā)粘，表現(xiàn)出來(lái)就是粉末結(jié)團(tuán)或聚集，在流化桶內(nèi)難以流化分散，影響正常的噴涂施工。
另一種涉及到粉末的化學(xué)活性發(fā)生了變化，由于某些特殊的粉末涂料中加有反應(yīng)型消光劑、消光固化劑等成分，會(huì)導(dǎo)致粉末的活性加大。
在一定時(shí)間溫度條件下，粉末產(chǎn)生了部分化學(xué)反應(yīng)，引起粉末變質(zhì)，通常的表現(xiàn)是涂膜流平性及光澤產(chǎn)生變化，有時(shí)也會(huì)使涂膜的理化性能部分下降。
其具體影響因素分析如下：
1.粉末涂料的玻璃化溫度
粉末涂料在貯存一段時(shí)間后，出現(xiàn)如結(jié)團(tuán)或聚集等物理狀態(tài)變化主要是粉末軟化發(fā)粘導(dǎo)致的，而粉末發(fā)粘主要是因?yàn)榉勰┵A存的環(huán)境溫度接近或高于粉末的玻璃化溫度。
玻璃化溫度是指高聚物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度，指無(wú)定型聚合物（包括結(jié)晶型聚合物中的非結(jié)晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉(zhuǎn)變溫度，是無(wú)定型聚合物大分子鏈段自由運(yùn)動(dòng)的最低溫度，通常用Tg表示，隨測(cè)定的方法和條件有一定的不同。
圖一是線性非晶態(tài)高聚物在不同溫度下的形變曲線。在Tg以下，聚合物處于玻璃態(tài)，分子鏈和鏈段都不能運(yùn)動(dòng)，只是構(gòu)成分子的原子(或基團(tuán))在其平衡位置作振動(dòng)。
而在Tg時(shí)，分子鏈雖不能移動(dòng)，但是鏈段開始運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)出高彈性質(zhì)。(1)因此，盡管粉末涂料的貯存溫度常常在它的Tg以下，但是由于低分子的運(yùn)動(dòng)和樹脂分子中的原子（或基團(tuán)）在振動(dòng)，也會(huì)引起結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。
圖一
由以上分析知道，粉末涂料的玻璃化溫度越高，它的貯存穩(wěn)定性越好。粉末涂料的玻璃化溫度是由粉末涂料各個(gè)組成成分共同決定的，主要由樹脂和固化劑的玻璃化溫度決定的，因?yàn)檫@兩者在粉末涂料中的含量一般占總量的60%左右。
常用的大部分助劑都是分子量較小的高分子化合物，玻璃化溫度較低，會(huì)降低粉末涂料的Tg，但是大部分助劑的用量都很小，對(duì)粉末最終Tg影響不大。
而粉末涂料中無(wú)機(jī)物（如填料、無(wú)機(jī)顏料）對(duì)粉末最終Tg提高有一定的貢獻(xiàn)。由表一可以看出，不同類型的粉末涂料Tg是不一樣的，同類型的粉末涂料Tg也有一些差別。總的來(lái)說，砂紋粉Tg比平面粉高。
表一中粉末Tg由瑞士梅特勒-托利多DSC1測(cè)量而得，樹脂Tg是指對(duì)應(yīng)樣粉所使用樹脂的Tg，通過以下公式計(jì)算得出。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+…Wn/Tgn
式中：Tg-粉末配方中樹脂的玻璃化溫度，K；Tgn一粉末涂料中各個(gè)樹脂玻璃化溫度，K，由樹脂廠家檢測(cè)報(bào)告提供；Wn-分別為粉末涂料中各個(gè)樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
由圖二可以看出，粉末涂料的Tg和配方中所使用的樹脂Tg具有一定的正向相關(guān)性，即樹脂的Tg越高，對(duì)應(yīng)粉末的Tg也越高。
粉末Tg和樹脂Tg大部分都相差在10℃左右（砂紋1除外）。雖然提高樹脂的Tg可改善涂料的貯存穩(wěn)定性，但樹脂的Tg提高會(huì)使涂膜變得脆且硬，耐沖擊性和柔韌性降低【1】，同時(shí)涂膜流平也會(huì)變差。
表一 不同樣粉的樹脂Tg和粉末Tg
 圖二 不同樣粉的樹脂Tg和粉末Tg
所以，在鋁型材用粉末涂料配方設(shè)計(jì)時(shí)，在保證涂膜外觀的情況下，盡量選擇Tg高的樹脂；另外，在不影響粉末涂料和涂膜各項(xiàng)性能的情況下，適當(dāng)提高配方中顏填料的含量，都可以提高粉末涂料的玻璃化溫度。
2.粉末涂料體系的反應(yīng)活性
在粉末涂料中主要是由于樹脂和固化劑直接接觸，所以長(zhǎng)期在一定條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成粉末涂料變質(zhì)，通常的表現(xiàn)是涂膜流平性及光澤產(chǎn)生變化，有時(shí)也會(huì)使涂膜的理化性能（如耐沸水、機(jī)械性能）部分下降。
而粉末涂料體系本身的反應(yīng)活性越大或者貯存的環(huán)境溫度越高，都會(huì)加快粉末體系的化學(xué)變化。
粉末涂料的反應(yīng)活性主要是由聚酯樹脂的酸值/羥值、促進(jìn)劑的用量以及反應(yīng)型消光劑或者消光固化劑的用量決定的。
一般情況下聚酯樹脂酸值/羥值越高意味著其反應(yīng)的官能團(tuán)越多，反應(yīng)活性越大，宏觀的表現(xiàn)就是粉末體系的膠化時(shí)間短。
比如聚氨酯粉末中高羥值樹脂比低羥值樹脂制作出來(lái)的粉末膠化時(shí)間明顯短，對(duì)貯存環(huán)境要求更嚴(yán)格，非常容易變質(zhì)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)貯存周期極短。
對(duì)于聚酯樹脂的酸值相差不大，但不同種類或廠家的樹脂的反應(yīng)活性也不一樣，比如一般用于木紋粉的樹脂比普通粉用樹脂的反應(yīng)活性大，所以一般木紋粉放置一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)粉末物理狀態(tài)未結(jié)團(tuán)，但是其在轉(zhuǎn)印時(shí)會(huì)出現(xiàn)難撕紙現(xiàn)象。
這就是木紋粉由于反應(yīng)活性大，少部分粉末已緩慢反應(yīng)、變質(zhì)。所以在設(shè)計(jì)配方時(shí)，根據(jù)客戶要求，選擇出恰當(dāng)?shù)乃嶂岛突钚缘臉渲呛苤匾摹?/span>
對(duì)于半、啞光配方，會(huì)在配方中添加消光劑或者消光固化劑，而現(xiàn)在市場(chǎng)上大部分物理消光劑都是內(nèi)反應(yīng)平衡型消光劑，外在表現(xiàn)是不需要消耗固化劑。
對(duì)于消光固化劑就是直接消耗固化劑參加反應(yīng)，所以這兩類助劑都會(huì)導(dǎo)致粉末涂料化學(xué)活性變強(qiáng)，膠化時(shí)間變短，會(huì)使粉末涂料在貯存過程中更容易發(fā)生化學(xué)變化。
所以可通過選擇不影響粉末涂料反應(yīng)活性的消光劑或者通過調(diào)整配方盡量減少反應(yīng)型的消光劑或者消光固化劑的用量來(lái)提升粉末涂料貯存穩(wěn)定性。
對(duì)于有些特殊配方中會(huì)使用到促進(jìn)劑一類的物質(zhì)，外在的表現(xiàn)就是粉末涂料的膠化時(shí)間明顯變短，說明促進(jìn)劑會(huì)使粉末涂料體系活性明顯變強(qiáng)，造成粉末涂料容易變質(zhì)，所以盡量避免使用。
3.粉末涂料粒徑分布
粉末涂料的粒徑通�？刂艱50介于30-40μm之間，如果10um以下細(xì)粉較多，它們的比表面積就迅速增加，粉與粉之間的接觸面也隨之增加，容易聚集成團(tuán)。
特別是在夏天炎熱潮濕的情況下，粉末更易結(jié)團(tuán)，在流化桶內(nèi)，難以流化，不能形成均勻的霧狀導(dǎo)致噴槍出粉不均，噴涂效率下降。
所以，控制好粉末的粒徑分布，特別是降低細(xì)粉含量，也能改善粉末涂料的貯存穩(wěn)定性。
從粉末涂料本身的角度來(lái)看，通過以上分析，我們可以從以下幾個(gè)方面改善鋁型材用粉末涂料的貯存穩(wěn)定性。
1.在不影響粉末涂料和涂膜各項(xiàng)性能的情況下，盡量選擇Tg高的樹脂，并適當(dāng)提高配方中顏填料的含量。
2.根據(jù)不同產(chǎn)品的性能和客戶要求，選擇恰當(dāng)酸值和活性的樹脂，嚴(yán)格控制消光劑的種類和用量，避免使用促進(jìn)劑。
3.少用、慎用其他助劑，與原材料廠家溝通，提高原材料的貯存穩(wěn)定性。
4.粉末生產(chǎn)時(shí)，控制好粒徑分布，特別是要降低細(xì)粉含量。粉末磨完之后，等容器中的粉末冷卻之后再封口或者在車間通冷氣防止粉末溫度過高。
5.在粉末涂料的制造過程中，以外加的方式添加比表面積大、吸濕能力強(qiáng)的氣相二氧化硅、氧化鋁C等疏松劑。
使粉末涂料粒子之間形成隔離層，減少粉末涂料粒子碰撞和凝聚的機(jī)會(huì)，使粉末涂料不容易結(jié)團(tuán)，從而改進(jìn)粉末涂料的貯存穩(wěn)定性。
因?yàn)橐胶夥勰┩苛虾屯磕さ母黜?xiàng)性能，在目前的技術(shù)水平下，粉末涂料的Tg也不可能設(shè)計(jì)得很高。
所以，粉末涂料生產(chǎn)出來(lái)后，它的貯存穩(wěn)定性就已經(jīng)固定，為了延長(zhǎng)它的貯存期，用戶的貯存環(huán)境也很重要。針對(duì)鋁型材用粉末涂料，建議用戶在貯存時(shí)，應(yīng)達(dá)到以下條件，并盡可能在短時(shí)間內(nèi)將粉末使用完畢。
貯存溫度：不超過30℃，最好在25℃以下。
貯存環(huán)境：應(yīng)保持通風(fēng)、干燥，防止日光直接照射粉末；貯存粉末的地點(diǎn)不允許與火種接近，并遠(yuǎn)離熱源。
其他注意事項(xiàng)：防止倉(cāng)庫(kù)積水或滴水，粉末涂料包裝箱需放在貨架或者隔離地面的木板上，堆放高度最好不要超過4層。
提高粉末涂料的貯存穩(wěn)定性，不僅需要粉末涂料原材料廠家設(shè)計(jì)Tg高的原材料，而且需要粉末廠家有針對(duì)性的設(shè)計(jì)配方并控制好生產(chǎn)工藝，同時(shí)也需要粉末涂料用戶在貯存環(huán)境上的改善。 來(lái)源：廣東華江粉末科技有限公司
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