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粉末涂装设备关于金属粉末的那些事

作者:中天涂装发表时间:2019-10-15浏览量:15

粉末涂装设备金属效果粉末涂料(简称金属粉)在整个装饰性涂装中的应用广,是目前美术型粉末的主流。能够用于粉末涂料的金属颜料有许多品种,可分为四类,即铝银粉颜料、珠光颜料、铜金粉颜料和其它金属颜料(如镍粉、不锈钢粉等)。每一类金属颜料又包含很多色相的产品,应用于粉末后,便使得粉末多姿多彩,极大地丰富了粉末涂料的品种和装饰性。金属粉现在主要应用于户内户外金属家具、灯具、工艺品、油烟机、婴儿车、运动器材等行业。

       铝银粉:铝粉颜料分为浮型和非浮型两种。浮型铝粉加入粉末涂料中,在烘烤后大多能于涂层表面形成连续相,有时有镜面效果。

       闪烁性非浮型铝粉:这种铝粉通常粒径>20μm,表面一般都经过包膜处理,包覆材料主要是有机硅。非浮型铝粉粒径越粗,则闪烁效果越好。由于其表面经过包覆,具有较好的耐酸碱性,有一定的户外耐久性。添加了非浮型铝粉的粉末涂料可以喷涂洗衣机外壳、摩托车发动机外壳等高要求工件。后混非浮型铝粉的添加比例很宽,10%左右的用量对粉末喷涂性尚无太大影响。目前国内粉末厂应用较普及的非浮型铝粉是德国爱卡公司的PCR系列产品。

       浮型铝粉在粉末涂料中的应用更为普及,浮型铝粉在高倍显微镜下观察多呈薄片状,平均粒径一般<20μm,粒径越小金属感则越强,遮盖力也越大。金属感强的应是镀铬效果,这种效果的金属粉在目前的市场上。开发和生产镀铬效果的粉末涂料须从底粉配方和铝粉的选择上着手,以下配方可作参考。

原料名称 备注

P6060 45 DSM树脂,酸值55mgKOH/g

E-12 25 环氧树脂,

 GLP503 5 流平剂

BENZOIN 0.5 消泡剂

TiO2 3.5 金红石型钛白粉

WAX 0.5PE 蜡

BaSO4 21 超细硫酸钡

C Black 0.0012 炭黑

       配方选用P6060,是由于该树脂的熔融粘度很小,与E-12型环氧配伍生产的底粉流平度高,光泽也非常高。蜡的作用主要是提高粉末表面的耐擦伤性。

要获得镜面效果,须选用合适的铝粉,推荐爱卡公司的PC100和班得鲁(BENDA-LUTZ)公司的AL2081,一般添加比例为1.5%,添加量过高易产生吐粉和堵塞喷枪头现象,用量过低则无镜面效果。

       对其它粒径的浮型铝粉(粒径大多在10~20μm)而言,添加比例在1.5%~2.0%时也能获得非常好的银色效果。这类铝粉添加量较小时(如<1%),由于铝粉量偏少,不能充分遮盖住底粉,经常出现发花现象,有时也会出现细小的条纹。 

美术型粉末涂料

美术型粉末涂料主要采用浮型铝粉,这里的美术粉主要为砂纹、锤纹、皱纹(绵绵漆)和裂纹等粉末涂料。典型的美术粉为黑底银花,底粉为锤纹,按照生产工艺,产生锤纹粉主要有两种方法,一是后加浮花剂,二是内挤锤纹剂。

      用后加浮花剂法生产美术粉时,花纹容易调整,但美观性较差,喷涂过程容易产生花纹分布不均匀的弊端,粉末的回收利用也很困难。

      内挤锤纹剂法如果工艺掌握得当,可以获得规整美观的花纹,而且立体感强,在工件各个部位花纹较为均匀一致,粉末回收利用率高。推荐的参考配方如下:

原料名称 备注

聚酯 56 低酸值混合型聚酯,酸值35mgKOH/g

E-12 24 604环氧,当量750

Cab-551-0.2 0.045 醋丁纤维素

WAX 0.3 PE蜡

填料 20 可选择碳酸钙或硫酸钡

C Black 1 蓝相炭黑

      由于是内挤锤纹剂,花纹在挤出阶段即基本定型,所以控制挤出条件非常重要。醋丁纤维素的熔点为140℃左右,不同的挤出温度对其分散性有明显的影响,它在粉末中的添加比例对花纹也有很大影响,一般添加量<0.035%时,花纹会很大,容易露底;添加量>0.08%时,花纹将变小而稳定。

上述底粉中加入0.3%~0.5%浮型铝粉,如苏伦克的PP1170,即可获得花纹清晰,黑白分明,立体感强的黑底银花效果。 

珠光粉末涂料

珠光颜料具有类似于自然界贝壳、鱼类、飞禽等的珍珠闪光效果,是常规颜料所不能代替的。初的珠光颜料由鱼鳞制成,后来陆续出现了人工合成氯化银、碱式碳酸铅和砷化合物珠光颜料,这一系列珠光颜料由于毒性太大,使用范围受到了严格限制。现在普遍推广的珠光颜料为系列云母钛和云母铁,具有无毒、光稳定性好、色相丰富、综合性能优良等特点。珠光颜料色相丰富,按照色泽大致可分为银白、虹彩(干涉色)、金黄、金属色(青铜、枣红、紫红、古铜等)四类。

      技术人员在调整配方时,须考虑珠光颜料的颜色和粒径的稳定性,否则会影响到终产品的颜色和品质。

金色砂纹粉参考配方如下:

原料名称 备注

聚 酯 5 8 低酸值纯聚酯,酸值35mgKOH/g

T105M 3.2 HMMA型固化剂,

PV-88 0.12 二氧化硅吸附型纯流平剂

TF-1830 1.5 砂纹剂

Wax 0.6 PE蜡

BP-881 1.2 有机膨润土

BaSO4 35 沉淀硫酸钡或重晶石

C Black 1 炭黑

      上述底粉直接后混2.5%的珠光颜料H-030即能获得典雅富丽的金色效果。珠光颜料的品种很多,可以很方便地调出各种各样色调的粉末,银白系列珠光颜料的闪烁性比非浮型铝粉差,在要求耐强酸碱的场合尽量选用珠光颜料。另外在要求粉末耐候性好的情况下,也要优先考虑采用珠光颜料。 

铜金粉末涂料

用于粉末涂料的铜金粉实际上不含金,主要成分是金属铜,因掺杂不同比例的锌或锡等而获得多种色相,加入粉末涂料中后,可呈现从丝柔直至粗亮的金色效果。铜金粉发光柔和,色调亲切,古朴美观,多用于金属家具、灯具和工艺品的涂装。选择铜金粉除色相外,要多考虑其耐热性。铜金粉颜料可直接与底粉混合,添加比例视具体情况而定,其色泽和闪光性比珠光颜料要弱一些。

      金属粉末的后混合工艺是决定粉末质量的一个重要因素。

      砂纹、锤纹类金属粉末相对而言比较容易,有时手工搅拌几分钟,效果也还可以。但对于平面银粉类金属粉末,如何稳定地按标准样板生产却是目前制约许多粉末厂的瓶颈问题。用于成品粉末混合的机械设备有好几种,从混合方式上大体分为:搅拌型、翻倒型、翻倒加搅拌型和多种混合型及帮定机。国内粉末厂普遍采用高速混料罐、转鼓式(带工字型叶桨)搅拌机、V字型搅拌机和三向旋转水冷混合机,这几种搅拌设备各有其特点。

      研制和开发金属效果的粉末涂料,须掌握几个关键因素,一是配方要合理,二是要严格控制生产过程,第三是须有合适的成品混合设备。       

金属粉末涂料工艺

金属粉末涂料的工艺要点:浮型铝粉尽量不要用于要求耐碱的场合,普通的铜金粉不耐温,适用前应先做试验。浮型铝粉和铜金粉不能用于耐候的场合。根据现有的经验,铝粉和铜金粉尽量选用进口产品,这样可更好地保证粉末品质的稳定性。

配方调整提示:

    ①在平面型金属粉末中,要充分展现金属效果,应适当提高底粉中的树脂份比例,流平剂的量也可适当增加。填料选用硫酸钡,且粒径越细越好。 


②挤出过程中须防止细小凹陷的产生,这是由于配方中树脂份过高,粘度低,易受到干扰所致,否则在混合金属粉时会出现花点。 


③以透明或半透明粉作底粉,加入金属粉后,须留意金属颜料的遮盖能力,遮盖力不足,在喷涂复杂工件时就易出现交叉或拐角处的露底问题。 


④在正常情况下,金属颜料的添加量有一定的限度,浮型铝粉宜小于2%,非浮型铝粉添加比例可高一些(8%~10%)。珠光颜料的用量应小于3%,而铜金粉的用量与非浮型铝粉相似,添加比例允许高一些。 


⑤金属颜料受潮结块后则不宜在使用。 


⑥锤纹类的金属粉末,在开发或生产前,应多了解客户的工件形状、厚度以及烘烤条件,依客户的具体情况来调整花纹,不然会出现与客户要求的花纹不一致的情况。 


⑦底粉中应加入适量的蜡,以增加涂层的抗划伤性。 


⑧除特殊要求外,金属颜料尽量不要与底粉一起挤出,那样将严重破坏金属效果。  

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