近年来,粉末涂料以其固含量高、无挥发性有机物、生产过程能耗低、涂饰质量好等优点深受市场青睐。本文聚焦粉末涂料的生产和应用过程,探究粒度及粒度分布对产品性能的影响。
粉末涂料生产过程的第 一步是填料和树脂的熔融与混合,要求填料和树脂混和均匀又不发生局部固化反应。要实现这个要求,填料的粒径和粒度分布很重要。图1是两种不同粒度的二氧化钛填料。
图1 二氧化钛A(x 50K)(上)
二氧化钛B(x 200K)(下)的SEM图像
从图1看,填料A 的粒径明显大于B的粒径。理论上粒径小的填料B更容易混合均匀。然而,事实恰恰相反,是粒径大的填料A更容易混合均匀。为了探究出现这种反常现象的原因,本文利用丹东百特仪器公司的Bettersize2600 激光粒度分析仪来测试填料A和B的粒度分布。
图2 Bettersize2600激光粒度分析仪
图3 二氧化钛A和二氧化钛B的粒度分布
如图3所示,填料B 的粒度分布很宽,既有少量微米甚至10微米级颗粒,又有大量亚微米甚至纳米级颗粒。这些亚微米和纳米颗粒导致填料B的比表面积很大,颗粒间相互作用力很强,导致内部团聚现象加剧。从图4的SEM图像可以看出,填料B的这些大颗粒是由小颗粒团聚而形成,树脂很难进到团聚的大颗粒中,这就是填料B反而更难混合均匀的原因。而填料A的粒径大部分在0.4-1微米之间,分布很窄且不团聚,树脂很容易分散在颗粒之间,所以更容易混合均匀。
图4 二氧化钛A(x 5K)(上)、
二氧化钛B(x 50K)(下)的SEM图像
填料和树脂熔融混合之后,下一道工序是粉碎和分级。粉末涂料的粒径受到磨机、进料速度、气流条件和分级等影响。图5显示了不同的粉碎分级工艺(A和B)对产品粒度分布的影响。
图5 工艺A(上)和工艺B(下)制得的样品的质量分数
在图5中,工艺A为一次分级效果,粉末涂料主要由0 - 20 μm和20 - 80 μm的颗粒组成;工艺B为二次分级效果,粉末涂料几乎全部由20 – 80 μm的颗粒组成。说明二次分级能够有效降低粗端颗粒(> 80 μm)和细端颗粒(< 20 μm)的占比,得到粒度分布更窄的粉末涂料产品。为什么粉末涂料要求窄的粒度分布?因为在喷涂过程中,较大的颗粒速度快,率先落到工件表面,较小的颗粒运动速度慢,后落在涂层缝隙,两者恰到好处会形成优势互补,两者差距太大将影响喷涂质量,并且,粒径过细还容易吸湿成团,堵住喷枪,也容易漂浮在涂膜上产生气泡和针孔,影响成膜效果。
结论
高质量的粉末涂料与填料粒度分布密切相关,通过激光粒度分析仪能有效监测和控制填料的粒度分布,从而保证粉末涂料的性能和质量。
作者
国际应用实验室
郭志斌
2020ZG粉末涂料与涂装展览会及行业年会于11月9日在南京国际博览ZX举行,此次展会共吸引了来自国内外业界
近年来,粉末涂料在整个涂料体系中占据的市场份额越来越大,与传统液态涂料相比,粉末涂料凭借其可持续性、清洁性、
我在一家公司做质检,操作一台激光粒度分析仪,是测硅微粉粒度的,一般得到的图形在粗端处都是很平滑的,Z近做一
激光粒度分布仪幅射有多大 辐射,你指的是什么? 如果是电磁辐射,那么光也是其中之一。所以,激光粒度分布仪
关于电石指标及粒度分布:有什么指标?出口的话一般要达到什么标准?谢谢!! 电石粒度可根据要求而定。其产品
怎么从图上判断粒度分布集中还是不集中,测量的样品品级如何等 粒度检测报告里都有的,其中D10 D15
我需要索太尔直径SMD(即有相同体积和表面积比值的粒子的平均直径)和粒子尺寸分布参数N。粒度分布仪测出了体
衡量晶体产品的主要指标,为什么要进行晶体产品的粒度和粒度分布控制? 晶体产品在结晶过程中包含杂质的母液是
在全国环保督查力度越来越严格的大背景之下,部分地区陆陆续续发布了“禁油令”,一时之间,油性涂料企业出路成为很
纳米炭黑作为一种非常重要的功能材料已在橡胶、塑料行业得到广泛应用,其粒径和粒径分布直接影响产品的工艺性能和使