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　　本工藝通過設(shè)計(jì)聚酯/環(huán)氧型粉末涂料配方，采用邦定包膜技術(shù)將涂料粉末粒子與鋁粉牢固黏結(jié)，靜電噴涂試驗(yàn)表明該粉末涂料高度接近電鍍鉻效果，可作為電鍍鉻的替代產(chǎn)品。其中鋁粉與粉末粒子良好粘結(jié)，鋁粉使用量可降低30%;采用靜電噴涂時(shí)，對(duì)不同金屬元器件粘附良好，200℃固化10分鐘，其涂膜擁有類似鉻電鍍的高光澤度金屬效果，且色澤均一。相比溶劑型涂料60%~65%的成膜率，該粉末涂料成膜率接近100%，且未附著于被噴涂物件的粉末可以全部回收再利用。現(xiàn)有的邦定包膜技術(shù)具有高效環(huán)保、低成本等特點(diǎn)。煙臺(tái)歐冠粉末邦定機(jī)為您介紹。

　　
鋁粉粉末涂料邦定機(jī)工藝的研究

　　電鍍鉻產(chǎn)品具有表面平整、光潔、不生銹、硬度高、耐腐蝕、防酸、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于塑料、家電、玩具等元器件產(chǎn)品中。然而在電鍍鉻工業(yè)中所產(chǎn)生的廢水給電鍍廠周邊環(huán)境和人群帶來巨大污染和危害。因此，有必要尋找電鍍鉻工藝的替代技術(shù)。由于國內(nèi)外對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，作為環(huán)保、高效能、高效率和經(jīng)濟(jì)型的粉末涂料，近幾年來產(chǎn)量迅速增加，品種不斷增多，應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大。金屬粉末涂料涂膜呈金屬光澤，具有絢爛的多色效應(yīng)以及突出的保護(hù)功能，為汽車、家電、儀器儀表等高檔工業(yè)品提供了絢麗多彩的外觀裝飾。在金屬粉末涂料中，金屬鋁粉粉末涂料是主要的裝飾性粉末涂料的一大品種，其中包括金屬閃光、金屬鍍層、金屬花紋、錘紋和金屬光澤紋理型粉末涂料。

　　隨著效應(yīng)顏料品種的不斷開發(fā)，各種金銀色漆、閃光漆、珠光漆、金屬立體效應(yīng)色漆不斷涌現(xiàn)。效應(yīng)顏料的片狀結(jié)構(gòu)也具有緩和涂層內(nèi)部應(yīng)力的作用，可以避免涂層的裂紋和龜裂，提高涂層硬度，涂層中片狀顏料可以切斷腐蝕性介質(zhì)的滲透，隔斷紫外線入射，提高涂層的防腐耐候性能，使效應(yīng)顏料在粉末涂料中的應(yīng)用更加廣泛。效應(yīng)顏料在粉末涂料應(yīng)用初期采用的是熔融擠出法，即與粉末涂料原料一起經(jīng)高速預(yù)分散、熔融擠出、壓片破碎、磨粉篩分后，制得成品。該法工藝簡便，效應(yīng)顏料與粉末基料達(dá)到充分的混合與黏結(jié)，但由于工藝過程中存在高溫(110～130℃)擠出、高剪切粉碎，造成效應(yīng)顏料表面部分或全部氧化，粒片變形或被粉碎，導(dǎo)致粉末涂料涂膜外觀顏色灰暗，甚至無金屬色澤。隨后，人們采用將效應(yīng)顏料與粉末涂料基料進(jìn)行簡單機(jī)械混合的

　　生產(chǎn)方法，雖然也能實(shí)現(xiàn)較好的涂層視覺效果，但由于效應(yīng)顏料與基料粒子在形狀、密度、帶電性能等方面存在顯著差異，造成涂裝時(shí)物料分離、堵槍吐粉、涂層發(fā)花、回收粉無法使用等問題。為了克服以上問題，邦定機(jī)生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用邦定工藝技術(shù)，使金屬顏料顆粒黏結(jié)在粉末涂料上，噴涂固化后能做出帶有金屬效果的涂層。其中鋁粉粉末涂料經(jīng)靜電噴涂試驗(yàn)表明該粉末涂料高度接近電鍍鉻效果。因此高仿電鍍工藝成了一個(gè)理想的替代技術(shù)。上世紀(jì)80年代，奧地利Benda-Lutz金屬閃光顏料公司在歐洲率先推出黏結(jié)工藝一邦定混合(bonding mixing)技術(shù)，即將粉末涂料基料加熱到略低于樹脂軟化點(diǎn)的溫度，讓效應(yīng)顏料粒子與軟化的樹脂粉末粒子黏結(jié)，然后冷卻制的成品，避免了粉末涂料在施工時(shí)出現(xiàn)的各種問題。

　　本工藝考慮通過將聚酯/環(huán)氧型粉末涂料與鋁粉混配，得到高光澤、具有鏡面效果的金屬粉末涂料，是一種理想的鉻電鍍工藝的替代品。目前，市面上鋁粉型金屬粉末涂料主要是將鋁粉外加入制備好的聚酯/環(huán)氧型粉末涂料中，通過攪拌機(jī)高速攪拌混合。該方法為物理機(jī)械混配，鋁粉與粉末粒子之間不發(fā)生粘結(jié)作用，使得鋁粉分散性不夠均勻，產(chǎn)品靜電噴涂效果光澤度不高，鏡面效果無法達(dá)到替代鉻電鍍的效果。

　　對(duì)此，本工藝對(duì)聚酯/環(huán)氧型粉末涂料配方進(jìn)行改進(jìn)，通過邦定工藝，采用薄膜技術(shù)將鋁粉牢固黏結(jié)在粉末粒子表面，在涂裝施工過程中，鋁粉與粉末粒子不發(fā)生分離，實(shí)現(xiàn)了高逼真仿電鍍鉻效果的鋁粉型粉末涂料，粉末利用率達(dá)到97%以上。

　　1、實(shí)驗(yàn)

　　1.1 工藝流程

　　1.1.1 底粉生產(chǎn)

　　原料預(yù)混合：按不同配方，將各類聚酯/環(huán)氧型樹脂(70%~90%)、顏填料(6%~25%)及助劑(4%~5%)加入高速混合機(jī)混合，備用。

　　熔融擠出：將混合均勻的原料放入擠出機(jī)，擠出，壓片，破碎。

　　研磨粉碎：將破碎好的片料置于ACM磨粉機(jī)中，按照粉末性質(zhì)，調(diào)節(jié)磨粉機(jī)參數(shù)，磨粉;磨出的粉置于篩格中過篩，篩出底粉備用，其中較佳的底粉粒徑為30~40μm。

　　1.1.2 金屬粉邦定

　　升溫：取50~100kg底粉加入邦定釜中，攪拌，升溫。

　　邦定：當(dāng)?shù)追蹨囟冉咏勰┑牟ＡЩ瘻囟群?，加入底粉重量約0.7%的鋁粉，其粒徑2~5μm，邦定釜高速攪拌，使到粘稠底粉與金屬鋁粉粘結(jié)。

　　降溫：將攪拌完的涂料粉輸送到儲(chǔ)存缸中，使粘結(jié)好的涂料粉冷卻。

　　過篩：冷卻的涂料粉末置于篩格中過篩。

　　1.2 品質(zhì)檢測

　　涂料成品通過噴板固化后，經(jīng)一系列的測試，評(píng)價(jià)其涂料品質(zhì)的好壞。其中包括光澤、膜厚、附著力、耐沖擊、耐曲折以及鉛筆硬度等檢驗(yàn)項(xiàng)目。

　　1.2.1 60°角光澤度測試

　　利用儀器將一規(guī)定的角度光束投射在涂膜板表面并向相同的角度反射，以吸收反射光量評(píng)價(jià)涂膜光澤度。

　　1.2.2 涂膜厚度測試

　　根據(jù)非磁性涂膜厚度變化使磁場與金屬底板問的磁力改變的原理來測量涂膜厚度。

　　1.2.3 彎曲測試

　　將涂膜板在標(biāo)準(zhǔn)條件下彎曲180°，檢測涂膜的韌性和與底板的附著結(jié)合性能是否符合國內(nèi)外涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.2.4 沖擊實(shí)驗(yàn)

　　在標(biāo)準(zhǔn)條件下，將一定重量的重錘從一定高度自由下落，沖擊涂膜板，使涂膜板在儀器沖頭與門形沖模間快速變形。取其不引起樣板破壞的高度值。

　　1.2.5 百格測試

　　將涂膜板在標(biāo)準(zhǔn)條件卜|把涂膜切割成直角的網(wǎng)格圖形，來評(píng)定平整面的涂膜與底板的結(jié)合附著能力。

　　1.2.6 鉛筆硬度測試

　　將涂膜板在標(biāo)準(zhǔn)條件下，用已知硬度且負(fù)荷一定重量的標(biāo)準(zhǔn)鉛筆芯在平整的涂膜上作刮劃測試，能快速評(píng)價(jià)涂膜硬度。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 粉末生產(chǎn)

　　根據(jù)1.1所述的工藝流程，分別把聚酯/環(huán)氧型樹脂、顏填料及助劑按比例加入高速混合機(jī)混合攪拌。將混合均勻的原料加入擠出機(jī)，擠出、壓片、破碎。將破碎好的片料置于ACM磨粉機(jī)中磨粉，粉末置于篩格中過篩。取底粉置于邦定爹中，攪拌、升溫。當(dāng)釜內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)加入鋁粉，邦定釜高速攪拌，使到粘稠底粉與鋁粉粘結(jié)。將攪拌完的涂料粉輸送到儲(chǔ)存罐中，使涂料粉冷卻。最后將涂料粉置于篩網(wǎng)中過篩。取其粉末噴于3塊小鐵板上，200℃固化10min得樣板1，標(biāo)記為樣板1-1、1-2、1-3。

　　另取相同份量的底粉與鋁粉干混，待其均勻混合后噴板，固化得樣板2，標(biāo)記為樣板2-l、2-2、2-3。

　　2.2 工藝討論

　　2.2.1 混料

　　混料的均勻度、原料顆粒的人小均會(huì)對(duì)后續(xù)的工作帶來影響。特別是大量生產(chǎn)：時(shí)影響較明濕，其中原料越細(xì)，混得越均勻。故此對(duì)應(yīng)不同進(jìn)樣最設(shè)定相對(duì)的混料缸參數(shù)，使到原料充分混合。

　　2.2.2 擠出工藝

　　擠出需要考慮幾個(gè)問題：熔融的溫度，當(dāng)原料進(jìn)入擠出機(jī)。要使不問固體完全混合，需要融化固體原料，溫度一股控制Ⅰ區(qū)溫度不高于110℃，Ⅱ區(qū)溫度不低于80℃;擠出螺桿轉(zhuǎn)速一般控制不高于500轉(zhuǎn)/秒，而且為了能順利擠出.根據(jù)實(shí)際要求，調(diào)節(jié)相應(yīng)的螺桿轉(zhuǎn)速和壓片機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速。

　　2.2.3 磨粉過篩

　　底粉粒度的控制在30～40μm，在這個(gè)范用里的底粉與鋁粉邦定機(jī)的效果較好，因此需要考慮磨粉機(jī)主/副磨的參數(shù)。針對(duì)底粉粒徑的不同要求，選用相應(yīng)目數(shù)的篩網(wǎng)過篩。

　　2.2.4 邦定

　　邦定是這個(gè)工藝的核心部分，最后的成品好壞會(huì)靠邦定機(jī)效果。傳統(tǒng)底粉和鋁粉的干混單靠物理攪拌，鋁粉依附在底粉的效果不夠理想，會(huì)出現(xiàn)混合不均勻的現(xiàn)象等。然而邦定技術(shù)，利用底粉升溫臨近其玻璃化溫度時(shí)，使其略帶粘性。略帶粘性的底粉與鋁粉經(jīng)過高速攪拌、混合，使鋁粉緊枯結(jié)在底粉顆粒上。由于過程中涉及溫度的控制以及高速攪拌，需要注意邦定的溫度以及混合攪拌的轉(zhuǎn)速，并且不能高于玻璃化溫度，即使底粉在玻璃化溫度下，經(jīng)過一定時(shí)間的高速攪拌后也會(huì)存在結(jié)團(tuán)的問題?，F(xiàn)在的邦定機(jī)都有智能控溫控速，一般控制溫度在40～60℃，具體視乎底粉種類來調(diào)節(jié)。為了確保邦定過程中的安全性，需要通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣。

　　邦定機(jī)工藝最為突出的特點(diǎn)是其粉未的穩(wěn)定性，故此產(chǎn)品涂膜有較高的光澤度，與傳統(tǒng)干混合工藝相比，經(jīng)過邦定后，鋁粉與底粉混合充分，黏結(jié)牢固，形成的涂膜均勻，而且光澤度也得到了提高。

　　3、結(jié)論

　　與鋁粉能更均邦定機(jī)工藝提高了傳統(tǒng)干混工藝粉末的穩(wěn)定性，經(jīng)過邦定后使底粉勻混合，使到粉末在形成涂膜時(shí)相對(duì)穩(wěn)定。此外，邦定過程的好壞還需要其他工藝如底粉制作、鋁粉制作等工藝的配合。最后能做出有高仿電鍍效果的涂料，作為一種替代電鍍工藝的環(huán)保新工藝。目前針對(duì)不同方面的要求，邦定工藝的產(chǎn)品仍有不足的地方，如涂膜的強(qiáng)度、耐刮劃、抗氧化性等，隨著鋁粉的加入使到產(chǎn)品出現(xiàn)各方面性能的降低，需要進(jìn)一步去研究改進(jìn)。來源：暨南大學(xué)