20世紀(jì)80年代至今，粉末涂料作為環(huán)境友好型涂料的一種日益被涂料與涂裝行業(yè)人士所認(rèn)可。特別是近年來(lái)，環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展要求急速上升。無(wú)論從政府法規(guī)還是行業(yè)趨勢(shì)，低揮發(fā)分及無(wú)揮發(fā)分涂料都將成為涂料行業(yè)整體發(fā)展的主要方向。但隨著多年的發(fā)展，粉末涂料的諸多弊端也始終困擾著從業(yè)者，其中最為重要便是物料的分散。

    分散性在涂料行業(yè)是一個(gè)老生常談的問(wèn)題，而粉末涂料的物料分散較差。主要原因在于涂料中無(wú)溶劑，在熔融條件下進(jìn)行擠壓式混煉分散，且時(shí)間很短。物料間粒徑、粘度、吸汕量等指標(biāo)差異很大，達(dá)到充分的潤(rùn)濕、包覆及互溶難度較大。雖然從工藝、體系粘度等方面已作出較大改善，在涂料性能方面提升并不多。近些年出現(xiàn)了一些預(yù)處理復(fù)合材料在這方面指出了另一條出路，使得涂料性能改善

    有了更多種的選擇。

    一、表面包覆技術(shù)的應(yīng)用

    此類原料較為常見，如金屬粉、顏料、填料的包覆等，通過(guò)不同包覆材料的選擇能夠帶來(lái)更優(yōu)異的性能。

    在鋁粉外層包覆二氧化硅或丙烯酸可有效的提高其抗氧化性，多層包覆下使鋁粉的戶外使用成為可能。最新的聚酯包覆型鋁粉依靠外包覆層與底粉更為相近，且避免了吸油量大、帶電與底粉存在差異的缺點(diǎn)。在僅使用后混的情況下加量巧％，未出現(xiàn)金屬粉與底粉分離情況，且金屬粉效果良好。同時(shí)，多層包覆后的鋁粉其閃點(diǎn)也得到了相應(yīng)的下降，使其使用的安全性得到了提高。

    功能填料通過(guò)在填料表層包覆不同的有機(jī)物料可有效的降低填料吸油量，調(diào)整使用后涂層的流平與光澤。使用硬脂酸包覆后的珠光在涂層中能夠得到更好的閃爍效果并減少其用量。而采用不同有機(jī)物進(jìn)行包覆的碳酸鈣在提高其穩(wěn)定性的前提下也大大改善了表面狀態(tài)，在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

    顏料的分散在涂料行業(yè)中一直是最為重要的工藝。如何有效破壞小顆粒顏料間的團(tuán)聚使其穩(wěn)定的分散在涂料體系中也是顏料及設(shè)備廠商所研究的重點(diǎn)。粉末涂料恰恰在此方面與其他種類涂料存在很大差異，過(guò)于簡(jiǎn)單的工藝和超大的粘度使得顏料分散變得更宏觀。而目前一種類似于色母粒的預(yù)分散顏料能夠有效的解決此類難題。先以炭黑為例：

預(yù)處理復(fù)合原料對(duì)粉末涂料的提升

    配方中炭黑為德固薩中色素炭黑，而預(yù)分散炭黑中該炭黑的有效成分為55％，最終指標(biāo)對(duì)比如下：

預(yù)處理復(fù)合原料對(duì)粉末涂料的提升

    可見預(yù)分散炭黑在提高炭黑分散性的同時(shí)改善了顏料的潤(rùn)濕，降低其吸油量。所以在低樹脂量配方中有效的改善了涂層的流平和光澤，而更低的量也減小了大量顏料對(duì)機(jī)械性能的影響。如能夠進(jìn)一步提高顏料的有效量會(huì)是粉末涂料更為鮮艷的福音。

    二、功能材料結(jié)構(gòu)的作用

    珠光的核決定了其閃爍程度，有自然硅到人工硅再到后來(lái)的玻璃珠光，我們可以得到不同的變化。同樣，粒徑的改變?cè)谔峁┪锪瞎δ艿耐瑫r(shí)也可以提高粉末的干粉流動(dòng)性。這些都是一些物理狀態(tài)在粉末中的有效應(yīng)用。

    在做高硬度產(chǎn)品的時(shí)候一般我們都會(huì)選擇表層增硬和體質(zhì)增硬兩種途徑。在體質(zhì)增硬中最常見的是硅，石英的莫氏硬度可以達(dá)到7.5，但我們忽略掉了另一樣高硬度物質(zhì)，那就是莫氏硬度為9的剛玉，且我國(guó)剛玉儲(chǔ)量極大。剛玉主要成分A1203，從煉鋁所用的白剛玉到最為礦渣的黑剛玉品種眾多，如何有效的提高剛玉在涂料中的分散是其能否應(yīng)用的關(guān)鍵。

    采用粒徑5微米以下的一水氧化鋁進(jìn)行高溫煅燒，能夠得到一種多孔結(jié)構(gòu)的剛玉微粒。在提高了顆粒比表面積的前提下使關(guān)于與樹脂間的結(jié)合力得以提高。使用黏度略低的固化體系能夠讓體系潤(rùn)濕進(jìn)行的更徹底。此類增硬調(diào)料在添加量達(dá)到40％時(shí)，表面鉛筆硬度5H-6H0按GB/T1768-2006漆膜的耐磨性測(cè)定，1kg正壓，10000個(gè)循環(huán)的質(zhì)量損失可控制在100~200mg之間。

    三、復(fù)合材料的使用

    目前應(yīng)用中的復(fù)合材料多為后混工藝，但市場(chǎng)上也開始能夠看到一些工藝更為復(fù)雜的功能性材料。

    1.安息香包覆的酰胺蠟顆粒

    安息香是粉末中應(yīng)用最為廣泛的除氣劑，但其易黃變、易冒煙的特性也始終為人詬病。替代產(chǎn)品多數(shù)無(wú)法到達(dá)其有效效果。那么控制更少的加量似乎是目前最佳的選擇。

    通過(guò)對(duì)安息香進(jìn)行霧化并對(duì)酰胺蠟進(jìn)行包覆，能夠得到更小的顆粒利于物料分散。霧化的同時(shí)也增加了安息香的比表面積，使其能夠更高效的分散于涂層樹脂間。而酰胺蠟在體系中可以提高涂層表面豐滿度并降低粘度改善流平。因提高了安息香的比表面積也使得其用量降低。通過(guò)實(shí)驗(yàn)其加量在0.15％-0.2％可達(dá)到涂層50微米無(wú)針孔，做到脫氣良好。加量為0·2％的白色Primd體系高光配方其檢測(cè)數(shù)據(jù)如下：

預(yù)處理復(fù)合原料對(duì)粉末涂料的提升

    2.聚四氟乙烯蠟包覆的聚乙烯蠟蠟顆粒

    與前面相似，選用霧化技術(shù)使聚四氟乙烯蠟（后簡(jiǎn)稱PTFE）對(duì)聚乙烯蠟（后簡(jiǎn)稱PE蠟）進(jìn)行包覆，增大PTFE比表面積的同時(shí)降低了物料比重，使其具有更好的上浮性。PTFE的高熔點(diǎn)也能保證其內(nèi)部PE蠟不會(huì)流出并降低漆膜硬度。同時(shí)，也有效的降低了物料成本。

    3.金剛砂包覆的N,N'-乙撐雙硬脂酸酰胺（后簡(jiǎn)稱EBS）

    EBS在粉末涂料中可作為一種流動(dòng)助劑和增韌劑，但加量過(guò)多會(huì)是體系玻璃化溫度急劇降低，在近兩年使用量開始下降。使用金剛砂與EBS進(jìn)行復(fù)合可以使其在低溫段快速熔融并上浮，在提高涂料流動(dòng)性的同時(shí)更好的是金剛砂分布在涂層表面，提高涂層表面硬度。EBS良好的柔韌性也能彌補(bǔ)金剛砂所帶來(lái)的脆性。

    在相同配方中加入0.8%PTFE蠟（Ⅰ號(hào)配方）、0.5%PTFE包覆PE蠟（Ⅱ號(hào)配方）、0.5％金剛砂包覆EBS（Ⅲ號(hào)配方）與不加任何增韌助劑的IV號(hào)配方對(duì)比，最終所得漆膜對(duì)比參數(shù)如下：

預(yù)處理復(fù)合原料對(duì)粉末涂料的提升

    四、結(jié)語(yǔ)

    隨著環(huán)保、全意識(shí)的加深，粉末涂料作為環(huán)境友好涂料的一種將迎來(lái)大發(fā)展的春天。各領(lǐng)域的功能型涂料需求不斷被提出。加深工藝研究已逐步從設(shè)備開始走向涂料生產(chǎn)控制及原材料工藝選擇。更多角度、更多元化的提升涂料綜合指標(biāo)也必然成為粉末行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。