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粉末涂料涂裝是迅猛發(fā)展的表面工程領(lǐng)域中異軍突起的新興技術(shù)。它不僅能起防護(hù)、裝飾作用，而且還具有絕緣、導(dǎo)電、防靜電、示溫、“隱身”等特殊功能，因此該項(xiàng)技術(shù)反映了一個(gè)國家的工業(yè)化程度、科技的發(fā)展、人民生活水平以及國防力量等綜合因素，它在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中正發(fā)揮著越來越突出的作用。粉末涂料涂裝以其為100%固體分，生產(chǎn)與施工中無VOC排放，防止了公害的產(chǎn)生，有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)利用率高達(dá)90%~95%，涂裝周期短、生產(chǎn)效率高等顯著優(yōu)越性，而廣泛地應(yīng)用家電、機(jī)械、電子、建筑、化工、航天航空、礦山冶金等各個(gè)領(lǐng)域。我國自80年代以來，己大量研究應(yīng)用，經(jīng)過一定時(shí)間的摸索與應(yīng)用，不斷提高創(chuàng)新，現(xiàn)己初步形成了一個(gè)較為完整的技術(shù)體系、管理體系。
粉末涂料涂裝是迅猛發(fā)展的表面工程領(lǐng)域中異軍突起的新興技術(shù)。它不僅能起防護(hù)、裝飾作用，而且還具有絕緣、導(dǎo)電、防靜電、示溫、“隱身”等特殊功能，因此該項(xiàng)技術(shù)反映了一個(gè)國家的工業(yè)化程度、科技的發(fā)展、人民生活水平以及國防力量等綜合因素，它在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中正發(fā)揮著越來越突出的作用。粉末涂料涂裝以其為100%固體分，生產(chǎn)與施工中無VOC排放，防止了公害的產(chǎn)生，有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)利用率高達(dá)90%~95%，涂裝周期短、生產(chǎn)效率高等顯著優(yōu)越性，而廣泛地應(yīng)用家電、機(jī)械、電子、建筑、化工、航天航空、礦山冶金等各個(gè)領(lǐng)域。我國自80年代以來，己大量研究應(yīng)用，經(jīng)過一定時(shí)間的摸索與應(yīng)用，不斷提高創(chuàng)新，現(xiàn)己初步形成了一個(gè)較為完整的技術(shù)體系、管理體系。
筆者結(jié)合自己幾年中的工作經(jīng)驗(yàn)，將粉末涂料涂裝中容易出現(xiàn)的缺陷之一（縮孔）的形成過程及如何控制作以簡要匯總，以饗讀者。
1粉末涂料靜電涂裝工藝
1.1粉末涂料涂裝方法
粉末涂料的涂裝方法較多，有靜電噴涂法、流化床涂裝法、靜電流化床涂裝法與粉末電泳涂裝法等，一般靜電噴涂法應(yīng)用最多，其具有工件不需預(yù)熱亦可涂裝，粉末利用率高達(dá)95%，涂膜較�。�50~100m）且均勻無流掛等優(yōu)點(diǎn)。
1.1粉末涂料涂裝方法
粉末涂料的涂裝方法較多，有靜電噴涂法、流化床涂裝法、靜電流化床涂裝法與粉末電泳涂裝法等，一般靜電噴涂法應(yīng)用最多，其具有工件不需預(yù)熱亦可涂裝，粉末利用率高達(dá)95%，涂膜較�。�50~100m）且均勻無流掛等優(yōu)點(diǎn)。
1.2粉末涂料靜電涂裝工藝流程。
各種材料及制品的表面，由于加工、貯存、運(yùn)輸過程中通常都容易生成或附著異物，如氧化、油污、加工碎屑、塵土等，它們會(huì)影響涂膜的附著性能及保護(hù)性其中：流變學(xué)常數(shù)9.3X10 3；f流動(dòng)前后峰之比（即平均波光彎曲系數(shù)）D粉末粒子平均粒徑；n熔融粘度；8-表面張力；n涂層厚度，與D有定的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)上式可以認(rèn)為影響涂膜流動(dòng)性的主要因素為表面張力、熔融粘度及粉末粒子的平均粒徑。
1994-2015請(qǐng)ecfronicPublishing縮孔現(xiàn)象不僅與涂料的生產(chǎn)、貯存/有關(guān)而且與涂料涂表面技術(shù)能，故需作以適當(dāng)?shù)谋砻骖A(yù)處理方可涂裝（比如鋼鐵件的除油、除銹、磷化、鈍化等）通過預(yù)處理可以有如下作用：（1）增強(qiáng)涂膜對(duì)被涂物表面的吸附力；（2）提高涂膜對(duì)被涂物的保護(hù)性能；（3）為涂膜的平整性創(chuàng)造良好的條件，提高涂膜的裝飾性能等。
1.2.2靜電涂裝
靜電涂裝所需設(shè)備為高頻高壓靜電發(fā)生器，供粉桶、噴粉柜、粉末回收裝置及靜電噴粉槍等，其工藝參數(shù)為：噴涂電壓30~60kV，噴涂距離10~20cm，供粉氣壓0.1~0.15MPa涂膜厚度50~100/%i. 1.2.3加熱交聯(lián)固化熱固性粉末涂料由于其成膜物質(zhì)如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂或丙烯酸樹脂，其本身為線型結(jié)構(gòu)的預(yù)聚物，必須經(jīng)過加熱使其樹脂與固化劑之間發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)才能生成不溶不熔的、三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的完整膜體，加熱固化方式有熱風(fēng)循環(huán)設(shè)備，遠(yuǎn)紅外線輻射及遠(yuǎn)紅外線輻射對(duì)流，紫外光、電子固化等。
靜電涂裝所需設(shè)備為高頻高壓靜電發(fā)生器，供粉桶、噴粉柜、粉末回收裝置及靜電噴粉槍等，其工藝參數(shù)為：噴涂電壓30~60kV，噴涂距離10~20cm，供粉氣壓0.1~0.15MPa涂膜厚度50~100/%i. 1.2.3加熱交聯(lián)固化熱固性粉末涂料由于其成膜物質(zhì)如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂或丙烯酸樹脂，其本身為線型結(jié)構(gòu)的預(yù)聚物，必須經(jīng)過加熱使其樹脂與固化劑之間發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)才能生成不溶不熔的、三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的完整膜體，加熱固化方式有熱風(fēng)循環(huán)設(shè)備，遠(yuǎn)紅外線輻射及遠(yuǎn)紅外線輻射對(duì)流，紫外光、電子固化等。
2縮孔的危害性及形成機(jī)理
2.1靜電涂裝涂膜的外觀缺陷
在粉末涂料施工應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到一些涂膜外觀上的質(zhì)量問題，如縮孔、麻點(diǎn)、針孔、失光、嚴(yán)重桔皮等，它們不僅直接影響裝飾性，還會(huì)影響其他性能。文中介紹的縮孔便有使涂膜外觀平整性不連續(xù)，嚴(yán)重影響裝飾效果，同時(shí)由于縮孔部位相對(duì)而言是表面能量較高的活性部位，導(dǎo)致此處的防護(hù)能力顯著下降（包括其抗光、催化降解、老化等的能力下降）。所以，涂裝工施工中予以控制。
2.1靜電涂裝涂膜的外觀缺陷
在粉末涂料施工應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到一些涂膜外觀上的質(zhì)量問題，如縮孔、麻點(diǎn)、針孔、失光、嚴(yán)重桔皮等，它們不僅直接影響裝飾性，還會(huì)影響其他性能。文中介紹的縮孔便有使涂膜外觀平整性不連續(xù)，嚴(yán)重影響裝飾效果，同時(shí)由于縮孔部位相對(duì)而言是表面能量較高的活性部位，導(dǎo)致此處的防護(hù)能力顯著下降（包括其抗光、催化降解、老化等的能力下降）。所以，涂裝工施工中予以控制。
2.2縮孔的形成過程探討
2.2.1涂膜的形成過程粉末涂料從涂覆到工件，到最后固化成膜可以大致分為：（）從單獨(dú)的粉末顆粒聚結(jié)成為一層連續(xù)的不平整的膜；（2）從連續(xù)的不平整的表面流淌成為較光滑與平整的表面；（3）熔融的涂液交聯(lián)固化成為不熔的堅(jiān)硬涂膜，反映了粉末涂料從開始熔融到交聯(lián)反應(yīng)的過程。
2.2.1涂膜的形成過程粉末涂料從涂覆到工件，到最后固化成膜可以大致分為：（）從單獨(dú)的粉末顆粒聚結(jié)成為一層連續(xù)的不平整的膜；（2）從連續(xù)的不平整的表面流淌成為較光滑與平整的表面；（3）熔融的涂液交聯(lián)固化成為不熔的堅(jiān)硬涂膜，反映了粉末涂料從開始熔融到交聯(lián)反應(yīng)的過程。
要使粉末涂料達(dá)到更好的流平效果，在節(jié)能的前提下，熔融的涂料在可以流動(dòng)的最高粘度范圍內(nèi)流動(dòng)時(shí)間t就必須相對(duì)大，陰影面積S愈大才行。根據(jù)流變學(xué)理論，該段時(shí)間遵循Orchard關(guān)2.2.2縮孔的形成涂膜縮孔的形成與其自身的流平性關(guān)系甚大，通過大量的實(shí)踐，不難發(fā)現(xiàn)在電子顯微鏡下觀察涂膜的縮孔，可以看到絕大多數(shù)的縮孔都是由很少部分未被充分潤濕的顆粒與周圍不相容的樹脂所形成的旋渦狀結(jié)構(gòu)，如。
C.Patton先生對(duì)此現(xiàn)象的解釋為：涂料在熔融流平時(shí)，在局部地方形成了表面張力梯度，即縮孔部分為低表面張力的物質(zhì)，由于低表面張力物質(zhì)總是呈伸展擴(kuò)張趨勢(shì)，使得它從中心向四周擴(kuò)散，而四周緊近相觸的高表面張力部分又呈收縮趨勢(shì)，在二者相互作用下，永久性縮孔就得以形成。
3縮孔的控制
3.1控制粉末涂料
從縮孔的形成過程分析可以看出，導(dǎo)致涂膜發(fā)生裝工藝密切相關(guān)。
3.1控制粉末涂料
從縮孔的形成過程分析可以看出，導(dǎo)致涂膜發(fā)生裝工藝密切相關(guān)。
粉末涂料的控制主要包括原材料的選擇，涂料的生產(chǎn)及貯存等方面。對(duì)樹脂一般要求對(duì)其玻璃化溫度、環(huán)氧值、熔點(diǎn)、軟化點(diǎn)、酸值、分子量分布等進(jìn)行控制。在各項(xiàng)指標(biāo)中，以分子量分布情況對(duì)縮孔影響較大，在配方?jīng)]計(jì)中所采用的樹脂或其它高分子聚合物的分子量分布范圍應(yīng)窄，若分布太寬，則可能會(huì)有一些低分子的化合物或過高分子量的物質(zhì)，甚至為膠凝物。
當(dāng)?shù)头肿恿康幕衔锱c顏填料混合時(shí)，雖然能混容良好，但在高混烘烤時(shí)，會(huì)揮發(fā)出來，隨著固化的進(jìn)行，樹脂熔融物無法再流平而出現(xiàn)縮孔等；而遇高分子膠凝物與顏填料混合時(shí)，它們之間難以達(dá)到真正的溶混，導(dǎo)致其在涂裝時(shí)表面張力不能平衡，也產(chǎn)生縮孔，簽于此，配方設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇性能優(yōu)良的流平劑（如寧波南海化工的GLP系列、日本的LA系列等）、偶聯(lián)劑予以消除或減緩影響；花粉末涂料的生產(chǎn)過程中，應(yīng)特別關(guān)注熔融混煉擠出工序，選擇最佳擠出溫饅，提高熔融混煉擠出設(shè)備的精廢，以確保顏料填料粒子完全被分散潤濕完裹完全；此外由于一般粉末涂料用樹脂的玻璃化溫度（Tg）在50~55C所以為防結(jié)塊或吸潮，應(yīng)將粉末涂料以小包裝貯存于30C以下的干燥庫房內(nèi)，同時(shí)要求貯存期不能太長（一般為6 ~8個(gè)月）3.2加強(qiáng)工件預(yù)處理工件經(jīng)過預(yù)處理，不僅可以去除附著在上面的氧化皮、油污、塵垢，而且可以形成一層致密連續(xù)的轉(zhuǎn)化膜，因此在預(yù)處理時(shí)應(yīng)要求整個(gè)表面的張力一致，同時(shí)工件的界面能以最低為佳，其次，工件經(jīng)預(yù)處理后烘干時(shí)，應(yīng)防止表面的二次污染。
3.3防止粉末涂裝時(shí)的污染
在涂裝作業(yè)時(shí)，灰塵呈游離態(tài)存在于干粉中，完全沒有被基料包裹（相對(duì)而言，灰塵的表面張力較樹脂為低）同時(shí)還會(huì)因其表面均帶有一定的電荷，在涂裝時(shí)將會(huì)產(chǎn)生相斥或相吸的的運(yùn)動(dòng)，所以灰塵會(huì)在涂膜中綜合反映為縮孔等缺陷。同時(shí)，要注意防止涂裝作業(yè)周圍其它氣氛的干憂，生產(chǎn)中更換涂料時(shí)，也要完全清楚前后2種粉末涂料的相容性，即各自的表面張力情況。此外，涂裝作業(yè)用壓縮空氣，應(yīng)干燥無油污。總之，涂料污染對(duì)縮孔有直接關(guān)系。
在涂裝作業(yè)時(shí)，灰塵呈游離態(tài)存在于干粉中，完全沒有被基料包裹（相對(duì)而言，灰塵的表面張力較樹脂為低）同時(shí)還會(huì)因其表面均帶有一定的電荷，在涂裝時(shí)將會(huì)產(chǎn)生相斥或相吸的的運(yùn)動(dòng)，所以灰塵會(huì)在涂膜中綜合反映為縮孔等缺陷。同時(shí)，要注意防止涂裝作業(yè)周圍其它氣氛的干憂，生產(chǎn)中更換涂料時(shí)，也要完全清楚前后2種粉末涂料的相容性，即各自的表面張力情況。此外，涂裝作業(yè)用壓縮空氣，應(yīng)干燥無油污。總之，涂料污染對(duì)縮孔有直接關(guān)系。
3.4改善烘干固化工藝
在批量生產(chǎn)中，一般采用通道式加熱固化爐，將工件入爐口改為橋式烘道或?qū)⒓訜岫螤t溫相對(duì)提高，“實(shí)踐證明，此舉可以適當(dāng)改善涂層的流平性能，從而對(duì)預(yù)防縮孔有好處，工件升溫快慢對(duì)涂層流平性的影響見。
在批量生產(chǎn)中，一般采用通道式加熱固化爐，將工件入爐口改為橋式烘道或?qū)⒓訜岫螤t溫相對(duì)提高，“實(shí)踐證明，此舉可以適當(dāng)改善涂層的流平性能，從而對(duì)預(yù)防縮孔有好處，工件升溫快慢對(duì)涂層流平性的影響見。
隨著工件開始升溫速度的加快。粉末涂料的最低熔融粘度越小，就越有利于涂膜的流平性，其樹脂的包容能力也就越強(qiáng)。
4結(jié)束語
影響涂膜縮孔的原因很多，除從上述方面可以控制外，涂裝工件者還應(yīng)結(jié)合實(shí)情，綜合分析，控制缺陷的發(fā)生，生產(chǎn)出高質(zhì)量的涂膜。
影響涂膜縮孔的原因很多，除從上述方面可以控制外，涂裝工件者還應(yīng)結(jié)合實(shí)情，綜合分析，控制缺陷的發(fā)生，生產(chǎn)出高質(zhì)量的涂膜。
