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針孔、縮孔是粉末涂料使用過(guò)程中較常見(jiàn)的弊病，它們的存在不僅影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，而且嚴(yán)重地影響產(chǎn)品的機(jī)械性能、保護(hù)性能，被保護(hù)材料的腐蝕大多就從此開(kāi)始而延伸，從而失去粉末涂料的使用價(jià)值。
因此， 在粉末涂料使用過(guò)程中，盡可能減少針孔、縮孔的發(fā)生，具有實(shí)際的重要意義。
1、粉末涂料成膜機(jī)理
粉末涂料固化是在一定溫度條件下，涂料組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的交聯(lián)固化，其成膜過(guò)程一般認(rèn)為需要經(jīng)過(guò)三個(gè)過(guò)程：
(1) 單獨(dú)的粉末顆粒，聚集成為一層連續(xù)的、不平整的膜(聚集過(guò)程);
(2) 連續(xù)不平整的表面流淌形成較為光滑與平整的表面 (流平過(guò)程);
(3) 熔融的涂膜通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)，粘度不斷增加，最后固化為堅(jiān)硬的涂膜 (固化過(guò)程) 。
針孔是指粉末涂料從熔融到固化的時(shí)間里，粉末涂料中的氣體從底層穿過(guò)高粘度的、已接近封閉的彈性樹(shù)脂層到達(dá)涂層表面，未能逸出而形成的缺陷。
縮孔是由未被充分潤(rùn)濕的小顆粒與周圍不相容的樹(shù)脂所形成的圓渦 , 即在一個(gè)較大的下陷圓渦中有一個(gè)突出的小點(diǎn)。涂膜的光澤、流平、遮蓋及針孔、縮孔的產(chǎn)生 , 主要取決于聚集、流平階段 , 機(jī)械性能取決于固化階段。
2、影響因素
2.1 樹(shù)脂選擇 粉末涂料所選擇的樹(shù)脂都是高分子化合物，根據(jù)高分子理論可知 玻璃化溫度 (Tg)，是無(wú)定型聚合物從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的轉(zhuǎn)變溫度。
玻璃化溫度大小決定于高聚物的分子量和分子量分布。從涂膜外觀來(lái)說(shuō), 要求流平性好時(shí)應(yīng)選擇熔融粘度較低的樹(shù)脂, 一般低分子量的高聚物具有較低的熔融粘度。
在烘烤固化溫度條件下, 粉末涂料膠化時(shí)間長(zhǎng), 熔融水平流動(dòng)性大較好；但分子量過(guò)低涂膜物理機(jī)械性能差。
因此, 在選擇樹(shù)脂時(shí)一般以軟化點(diǎn)在 (85～95)℃為宜, 這樣產(chǎn)生針孔、縮孔可能性降低,但低于60℃時(shí)粉末容易結(jié)塊。
2.2 固化溫度
從粉末涂料成膜過(guò)程中可以看出，為避免產(chǎn)生針孔或氣泡，在涂膜開(kāi)始固化前的熔融、流平階段，涂層下面的氣體(空氣、水蒸氣等)需排除到達(dá)涂層表面，否則在固化時(shí)將成為針孔、氣泡。
也就是說(shuō)在涂料成膜過(guò)程中，固化升溫需慢些，給予足夠的排氣時(shí)間。但為了獲得較好流平效果及機(jī)械性能，熔融聚結(jié)應(yīng)當(dāng)盡可能快地完成，以便有較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完成流平、固化；
同時(shí)在確保產(chǎn)品性能的前提下，為提高生產(chǎn)效率，也不允許一、二階段時(shí)間太長(zhǎng)。
如安塑材料有限公司(鋁型材)的生產(chǎn)爐溫控制(采用Data爐溫檢測(cè)儀檢測(cè)), 使用純聚酯 A9016SF75鋁型材專用粉末涂料，當(dāng)固化溫度達(dá)到200℃流平、固化前，熔融聚結(jié)階段有8min左右時(shí)間排除涂層下面氣體 , 避免針孔的產(chǎn)生。
通過(guò)多年實(shí)踐證明，其鋁型材產(chǎn)品外觀效果、機(jī)械性能較好 , 很少發(fā)生針孔、縮孔現(xiàn)象。
2.3 粉末涂料混合 從縮孔形成的機(jī)理可知：粉末涂料組成中樹(shù)脂不相容性是導(dǎo)致孔形成的主要原因。在粉末涂料使用過(guò)程中，由于各廠家配方體系和樹(shù)脂的選擇不同 , 是不能混合使用的，否則將產(chǎn)生縮孔、針孔等現(xiàn)象。
即使在原料產(chǎn)地不變、配方未做任何變動(dòng)的前提下，偶爾發(fā)現(xiàn)不同批次粉末涂料混合時(shí)也能出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，其原因可能是由于粉末涂料原材料性質(zhì)不一致性引起的。
因?yàn)榉勰┩苛嫌玫木埘?shù)脂是以多元酸、多元醇聚合而成的 , 工藝合成過(guò)程不可避免存在著操作工藝條件的差異 , 帶來(lái)批次間的質(zhì)量不同， 從而導(dǎo)致批次間的粉末涂料相容性下降、增大縮孔產(chǎn)生的可能性。
因此 , 建議使用廠家根據(jù)噴涂數(shù)量定量訂購(gòu)粉末涂料，集中某批次粉末涂料的使用，盡可能避免不同批次粉末涂料的混合，減少縮孔發(fā)生的偶然性。
2.4 前處理工藝 工件表面的前處理是粉末靜電噴涂不可缺少的工藝過(guò)程 , 它關(guān)系到噴涂產(chǎn)品的質(zhì)量。 表面處理好的工件，要求不能含有油污點(diǎn)、斑點(diǎn)等小分子物質(zhì)依附其上，否則會(huì)出現(xiàn)縮孔、針孔現(xiàn)象。
目前，前處理大多采用脫脂、磷化處理 , 由于前處理液的配方、處理底材的差異，表面活性劑脫脂往往在工藝過(guò)程中有大量泡沫產(chǎn)生，因而常常加入消泡劑 ( 硅油 ) 防止泡沫溢出。
過(guò)量消泡劑的加入，水清洗過(guò)程難以徹底清除，有些廠家為了節(jié)約， 常將二道水洗過(guò)程省略為一道，且以江河水代替去離子水，這樣殘留在工件表面的消泡劑 ( 硅油 ) 在粉末涂料固化時(shí)，工件表面不可避免產(chǎn)生縮孔。
因此，只有每一工藝過(guò)程中間隔長(zhǎng)、水洗、無(wú)離子水洗和時(shí)間以充分保證，才能確保表面整潔，避免縮孔的發(fā)生。
2.5 助劑的選用
2.5.1消泡劑粉末涂料使用的消泡劑是苯偶姻 (又稱安息香), 其消泡機(jī)理簡(jiǎn)述如下：首先是消泡劑和氣泡的接觸，然后是消泡劑在氣泡的界面上展布 , 隨后消泡劑進(jìn)入氣泡內(nèi)或置換氣泡膜，導(dǎo)致氣泡的破滅。
安息香在大多數(shù)粉末涂料配方中成為必要的組成部分，如添加在聚酯環(huán)氧和 (純) 聚酯粉末涂料中。
但是安息香用量過(guò)大，在高溫下會(huì)變色或分解，將影響涂膜顏色，使淺色涂膜發(fā)黃，同時(shí)固化時(shí)固化爐上方冒白煙。工藝生產(chǎn)中其用量為樹(shù)脂和固化劑總量的0.3%～0.5%較為適宜。
2.5.2 流平劑粉末涂料在烘烤固化成膜過(guò)程中 , 容易產(chǎn)生縮孔 , 為了克服這種涂膜弊病 , 在粉末涂料配方中添加流平劑。
流平劑主要功能是在粉末涂料熔融流平時(shí)降低表面張力 , 避免成膜過(guò)程中形成縮孔。為了使含量少的流平劑充分發(fā)揮作用 , 配方中的流平劑必須充分均勻分散。
在較容易產(chǎn)生縮孔的樹(shù)脂類型中 , 還可以使用混合流平劑。目前國(guó)內(nèi)使用的流平劑主要是丙烯酸樹(shù)脂類流平劑 , 其用量一般為樹(shù)脂用量的0.2 %～2 % 較為適宜。
3、結(jié)語(yǔ) 縮孔、針孔是粉末涂料使用過(guò)程中常出現(xiàn)的弊病，突發(fā)性較大。除上述工藝生產(chǎn)中較易出現(xiàn)的情況之外，還有許多影響因素；
如涂膜厚度、輸送粉末涂料的壓縮空氣油水分離質(zhì)量、噴嘴與工件表面的距離太短及粉末粒徑等等，需要我們?cè)谏a(chǎn)中不斷地研究、探索和總結(jié)，改進(jìn)工藝條件， 盡可能避免縮孔、針孔的發(fā)生，提高噴涂產(chǎn)品的質(zhì)量。
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