隨著效應(yīng)顏料品種的不斷開(kāi)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(xiàn)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(jiǎn)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(guò)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(guān)顏色灰暗，甚至無(wú)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(jiǎn)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(jué)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(wú)法使用等問(wèn)題。為了克服以上問(wèn)題，邦定生產(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(bondingmixing)技術(shù)，即將粉末涂料基料加熱到略低于樹(shù)脂軟化點(diǎn)的溫度，讓效應(yīng)顏料粒子與軟化的樹(shù)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(wèn)題。
本工藝考慮通過(guò)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(guò)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(wú)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(guò)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(guò)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(lèi)聚酯/環(huán)氧型樹(shù)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(guò)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瘻囟群螅尤氲追壑亓考s0.7%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(guò)篩：冷卻的涂料粉末置于篩格中過(guò)篩。
1.2品質(zhì)檢測(cè)
涂料成品通過(guò)噴板固化后，經(jīng)一系列的測(cè)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。
1.2.160°角光澤度測(cè)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(cè)試
根據(jù)非磁性涂膜厚度變化使磁場(chǎng)與金屬底板問(wèn)的磁力改變的原理來(lái)測(cè)量涂膜厚度。
1.2.3彎曲測(cè)試
將涂膜板在標(biāo)準(zhǔn)條件下彎曲180°，檢測(cè)涂膜的韌性和與底板的附著結(jié)合性能是否符合國(guó)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(mén)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(cè)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(lái)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(cè)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(cè)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(shù)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(guò)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(guò)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(lái)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(wèn)題：熔融的溫度，當(dāng)原料進(jìn)入擠出機(jī)。要使不問(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)高速攪拌、混合，使鋁粉緊枯結(jié)在底粉顆粒上。由于過(guò)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(guò)一定時(shí)間的高速攪拌后也會(huì)存在結(jié)團(tuán)的問(wèn)題。現(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(lèi)來(lái)調(diào)節(jié)。為了確保邦定過(guò)程中的安全性，需要通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣。
邦定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(guò)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
與鋁粉能更均邦定工藝提高了傳統(tǒng)干混工藝粉末的穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)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(guò)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)。