进口粉末涂料和国产粉末涂料的区别
材料不同。比如颜料啥的,多为有机、环保,对人体无毒无害,可以通过ROHS指令。一些国产的会对眼睛和皮肤造成刺激。主料如聚酯等,直接影响了上粉率
设备不同。进口粉末涂料设备优秀,工艺控制更加严格,粉末涂料稳定性好
配方,配方是粉末涂料核心,进口粉末涂料会要求主料聚酯所占百分比不能低于多少多少,所生产出来的成品性能更加优异
国外有:阿克苏诺贝尔,杜邦华佳,老虎,佐敦,PPG等(国外品牌进入中国市场的不多)。相对来说,国外的阿克苏诺贝尔和杜邦华佳最有名,具有绝对的统治性地位,但价格较贵。
国内:大大小小的粉末涂料公司很多,品质不如国外,但较为便宜。个人认为国内品牌都差不多,都是看客户决定品质,客户要求高,检查严格,做出来的粉就好点。
1 前言
涂料的主要功能,一方面是使涂装产品有良好装饰和美化作用;另一方面是提高涂装产品的防锈、防腐和保护等作用。粉末涂装也不例外,同样为这两个目的而进行的。粉末涂装的装饰和美化作用,很重要的因素是涂膜外观和颜色问题。一般来说,涂装产品颜色要求跟用户提供的色板或色卡始终保持一致,颜色的差异要达到用户允许的涂膜颜色色差范围内。特别是用不同批次粉末涂料喷涂的不同批次涂装产品之间;用同样批次的粉末涂料,涂装不同材质、不同形状、不同大小和厚度的工件之间的涂膜色差问题,都会影响最终组装产品的涂膜色差,最后影响到涂装产品的质量。
从粉末涂料的生产经验和粉末涂装厂的涂装经验说明,为了保证粉末涂装产品的色差,满足用户的要求,不能单靠粉末涂料制造厂或粉末涂装厂的某一方就能得到解决,必须生产和使用粉末涂料的双方密切配合才能满足涂装产品色差的要求。应该从粉末涂料配方设计和原材料的选择;粉末涂料制造工艺的严格控制;粉末涂装工艺的严格控制等三个方面共同配合才能克服涂装产品产生色差的问题。下面从生产实践中的体会,对上述三个问题谈谈我们的看法。
2 粉末涂料配方设计和原材料的选择
粉末涂料的配方设计和原材料的选择是影响涂装产品涂膜颜色稳定性的内在的根本因素。如果这一关没有把握好,那么粉末涂料的先天性不足,用后面的措施来弥补是很难解决的,甚至是无法弥补的。因此,这一问题放在首位去考虑,然后再考虑粉末涂料制造与涂装中需要解决的问题。
2.1 粉末涂料配方设计
粉末涂料的配方设计对粉末涂料涂装涂膜颜色的稳定性有重要的意义。
(1)首先在粉末涂料的配方设计中,因为颜料品种的选择对涂膜颜色的稳定性起到决定性的作用,所以必须考虑到粉末涂料的烘烤温度高,目前大部分粉末涂料的烘烤温度在180℃~200℃的特点,颜料的耐热温度必须达到这个要求。对于耐候性产品用的颜料,还要考虑到耐光性和耐候性的要求,最好颜料的耐光性等级达到7~8级(8级最好),耐候性等级达到4~5级(5级最好)的要求。对于室内用产品,还要考虑到涂装产品放在有阳光的仓库中,或暂时放在户外出厂前放置时产生涂膜变色影响色差等问题,因此,颜料的耐光性又不能太差。
其次是配方中的有些成分,例如树脂、固化剂和助剂等的热稳定性差时,在烘烤固化过程中也会使涂膜颜色不稳定,例如环氧和聚酯环氧粉末涂料中常用的环氧树脂、2-甲基咪唑、环眯多元羧酸消光剂在浅色粉末涂料中烘烤固化时涂膜容易泛黄。为了解决这个问题,在配方设计中改用树脂品种,添加抗泛黄剂,或者改用不泛黄的促进剂、或不泛黄的消光树脂等方法来解决涂膜色差不稳定的问题。
(2)在粉末涂料配方设计中,还要考虑的问题是粉末涂料的遮盖力,应该做到涂膜厚度达到用户要求时,涂膜的遮盖力能够满足完全遮盖住底材,使底材的颜色不会影响涂膜色差。因为粉末涂料的遮盖力不好时,涂膜厚度将影响涂膜色差,所以在配方设计中充分考虑到,当达到涂膜涂装厚度时,涂膜的遮盖力要好,这样可以避免涂膜遮盖力差而产生的不同涂膜厚度的工件之间的色差问题。
2.2 原材料的选择
粉末涂料中使用的原材料大部分是带颜色的,这些原材料质量的稳定性将影响最终涂装产品颜色的稳定性,其中颜料的影响最大。
从目前粉末涂料中使用的颜料产品中,国产颜料占的比例大,但是由于多方面的原因,同一种产品在不同厂家之间,一个厂家同一种产品不同批次之间颜料产品的颜色差别较大,如果在生产中不及时进行调色工作,对产品涂膜颜色带来很大的影响。用不同产地和型号的金红石钛白粉,分别用羟烷基酰胺(HAA)和TGIC固化聚酯粉末涂料涂膜色差的影响实验结果见表1。其结果表明,不同厂家的钛白粉在白色同一种粉末涂料中的涂膜色差有的差别不大,有的差别较大;对于同一种钛白粉在HAA固化和TGIC固化聚酯粉末涂料中的涂膜色差也有明显的差别,说明固化剂品种对涂膜色差也有影响。
表1 不同规格钛白粉对白色HAA和TGIC固化聚酯粉末涂料涂膜色差的影响
编号
1
2
3
4
5
6
7
产地
镇江
日本石原
重庆
美国杜邦
美国杜邦
进口
甘肃
型号
R940
R930
R244
R902
R706
R822
R215
聚酯/HAA色差△E
2.34
2.56
2.74
2.97
4.17
4.39
3.60
聚酯/TGIC色差△E
1.23
1.14
1.50
2.83
2.50
2.51
1.60
另外,在配方中用量较多的树脂和填料(特别是天然产品)的颜色变化,虽然没有像颜料影响大,但是有的品种对涂膜色差带来明显的影响。在表2中列出了不同厂家沉淀硫酸钡、碳酸钙和高岭土对绿色TGIC固化聚酯粉末涂料中对涂膜色差的影响
表2 不同品种和规格的填料对TGIC固化聚酯粉末涂料涂膜色差的影响
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
产地
山西南丰
河北辛集
湖南军峰
河北辛集
常州
福建
河南巩义
江苏
品名
沉淀硫酸钡
沉淀硫酸钡
沉淀硫酸钡
重质碳酸钙
轻质碳酸钙
高岭土
高岭土
高岭土
色差△E
12.76
12.86
12.65
12.27
12.64
14.05
12.43
-
光泽
87.0
90.8
89.0
78.0
63.5
66.4
69.3
32.4
从表2的结果表明,沉淀硫酸钡之间的色差很小,碳酸钙之间的色差也不大,但是高岭土之间的色差很大,高岭土与沉淀硫酸钡和碳酸钙比较时涂膜色差也很大,说明不同填料之间的色差是不能忽视的。
为了避免原材料对色差的影响,采购原材料时对用量多的颜料,例如钛白粉等尽量一次多采购同一批次的产品;对于用量少,但经常用的颜料尽量一次多采购,这样可以减少生产中调色次数,有利于涂膜颜色的稳定性。
如果对树脂和填料的生产厂家进行重新选择,或者原来厂家产品不同批次之间的颜色有明显色差时,及时把原材料对涂膜色差的影响也要做一些必要的试验和检测,对配方进行必要的调整。
3 粉末涂料制造工艺的影响
在粉末涂料制造过程中,对粉末涂料涂膜颜色有影响的因素中,一是设备的清机问题;二是原材料混合工艺的控制;三是熔融挤出混合工艺的控制等问题。
3.1 设备的清机问题
在粉末涂料制造中,主要设备包括①高速混合机;②熔融挤出混合机和冷却破碎设备;③微细粉碎和分级过筛设备。当粉末涂料的颜色品种不同时,一定要对这些设备进行认真清机,特别是颜色的差别大的品种之间更要彻底清机,防止前一品种的颜色污染后一品种的颜色。对有条件的单位,最好按深、中、浅三种颜色对生产设备分类后安排生产,这样可以避免清机不彻底而带来的涂膜色差问题。
3.2 原材料预混合工艺的影响
在粉末涂料制造过程中,高速混合机是常用的原材料预混合设备。高速混合机的混合时间,对颜料的分散有明显的影响,这种影响使混合时间不同的粉末涂料,涂膜颜色也有明显的差别,特别是分散性差的颜料,例如炭黑、酞箐蓝、酞箐绿等颜料就更明显。因此,在制造粉末涂料时,对同一种产品,一定要固定混合时间进行混合。因为不同容量的混合设备的混合效果也有差别,所以对同一种产品,尽量固定生产设备,而且必须固定混合时间进行生产。
3.3 熔融挤出混合工艺的影响
在粉末涂料制造中,熔融挤出混合工艺是对配方中的物料混合分散起到关键性作用的工艺,同样对颜料的分散起到决定性的作用。试验结果表明,挤出温度、螺杆转速和加料速度都对涂膜光泽、颜色、纹理都有影响,其中螺杆转速的影响更大。因此,对于涂膜颜色要求严的产品,一定要在同样的工艺条件下进行生产,这样可以尽量避免批次之间产品的色差。如果有条件,固定一条生产线生产同一种产品是比较好的。
4 粉末涂料涂装工艺的影响
当粉末涂装产品出现质量问题时,涂装厂家往往首先想到的是粉末涂料的质量问题问题,这也是正常的现象。实际上,粉末涂料和涂装都对粉末涂装产品质量有影响,其中粉末涂料对涂装产品质量的影响占百分之五十;粉末涂装工艺对涂装产品质量的影响也占百分之五十,其中前处理占百分之二十五,粉末喷涂和烘烤固化情况占百分之二十五。因此,粉末涂装工艺对涂膜色差也有不可忽视的重要影响,具体来说涂装设备的清机程度、粉末喷涂效果、烘烤温度和时间的控制对涂膜色差的稳定性都有一定的影响。
4.1 涂装设备的清机
在粉末涂装中,根据用户要求,要经常更换涂装产品的颜色,那么相应地对粉末涂料品种或颜色也进行更换。当更换粉末涂料产品的颜色色差较大,喷粉系统清扫不干净,那么旧粉就污染新粉,对涂装工件的涂膜颜色产生干扰,影响涂膜色差。因此,更换涂料颜色品种时,一定要清扫干净喷粉室、喷枪、输粉管、供粉槽等喷粉系统,防止旧粉对新粉的污染,避免对涂装产品质量的影响。如果有条件,对于颜色反差较大的产品,最好在不同喷粉室或不同涂装线上进行涂装,这样有利于清扫设备,有利于提高生产效率,有利于保证涂装产品质量,能够满足涂膜色差的要求。
4.2 粉末喷涂工艺的影响
粉末喷涂工艺是保证粉末涂装涂膜厚度的关键工序,如果涂膜厚度没有达到一定的厚度,就难以达到足够的涂膜遮盖力,那么容易带来涂装产品的颜色色差问题。因此,在粉末涂装中,一方面必须保证上粉量使涂膜有足够遮盖力的涂膜厚度;另一方面各部位的涂膜厚度均匀,特别是不同配件之间的涂膜厚度,这样才能保证装配好涂装产品的色差要求。
4.3 烘烤温度的影响
粉末涂装的烘烤温度对涂膜的色差有很明显的影响。因为粉末涂料用有机颜料和部分无机颜料的耐热温度有一定的限制,尤其是户内用粉末涂料成分中,有些树脂、固化剂和助剂的耐热温度也不高,所以当烘烤温度超过这个温度范围时,很难达到涂膜色差要求。因此,一定要控制烘烤温度,必须保证在粉末涂料配方设计的范围内,如果超过这个温度限制,涂膜的颜色也容易超出规定色差范围。
4.4 烘烤时间的影响
粉末涂料的烘烤时间对粉末涂料涂膜色差也有明显的影响。因为粉末涂料配方中使用的树脂、固化剂、有机颜料和助剂的耐热性有一定的限制。耐热性不仅包括耐热温度,还包括该温度下的保持时间。如果粉末涂料的烘烤固化时间过长,由于空气的氧化作用或粉末涂料成分中某些成分的热分解使粉末涂料中的部分成分发生化学变化,最终使涂膜泛黄或者由于某些副反应使涂膜变色,甚至涂膜机械性能下降,同时产生与标准色板的色差问题。因此,控制好烘烤时间也是跟控制烘烤温度一样很重要的问题。
5 结语
粉末涂料的涂膜产生色差的原因是多方面的,首先是在粉末涂料配方设计时原材料的选择,特别是颜料品种的选择合不合理,同时涂膜在正常厚度下有没有足够的遮盖力?其次是粉末涂料制造过程中,原材料的预混合工艺和熔融挤出混合工艺是否严格控制?再则是粉末涂装过程中,是否严格控制涂膜厚度、烘烤温度和时间也是很重要的因素?还有在粉末涂料制造和涂装过程中是否把设备认真清机也是不可忽视的问题。因此,必须做好上述事情才能保证涂装产品涂膜的色差。
新闻审核:中国涂料化工网
中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:“涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。”
涂料(paint),我们平常所说的油漆只是其中的一种。指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料,故又称作油漆。现在合成树脂已取代了植物油,故称为涂料。涂料并非液态,粉末涂料是涂料品种一大类。
涂料
涂料属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料,是化学工业中的一个重要行业。
作用主要有四点:保护,装饰,掩饰产品的缺陷和其他特殊作用,提升产品的价值。
新中国成立60年来,伴随着国民经济各行业的发展,作为其配套的涂料工业从一个极不引人注目的小行业逐步发展成为国民经济各领域必不可少的重要行业。经过几代人的顽强拼搏、开拓进取,我国已成为世界第二大涂料生产国和消费国,进入到世界涂料行业发展的主流。
国标对涂料与油漆的注释
涂料是被这样定义的:
早期大多以植物油为主要原料,故有油漆之称。现合成树脂已大部或全部取代了植物油,故称为涂料。
对于上述定义有以下两点看法:
1、在此类材料之所以称涂料不称油漆,更多的是由于油漆品种及类别的发展所致,是因为油漆名称已涵盖不了行业现有的各类产品,而涂料一词可全部覆盖行业的各类产品,使用涂料名称更准确、更科学。
如粉末涂料产品就不宜使用油漆的称谓,涂料与油漆在这里已不可互换。所以,涂料可涵盖固体的粉末涂料和液体的油漆,而替换却不行,因此标准中的解释并不很到位。
2、标准中对涂料术语中的“注”:即“在具体的涂料品种名称中可用‘漆’字来表示,如调和漆、厚漆等”也有些不妥。因为实际上“漆”字不但用在具体的涂料品种中,也同样大量地用在涂料的类别中,如丙烯酸漆类、聚氨酯漆类等,还大量用在应用领域的泛指中,如防腐漆、汽车漆、船舶漆等。其实,除个别情况外,涂料与漆二词就是通用的,它并不特指在具体的品种中才可表示。
涂料即油漆的概念宜修正
漆、油漆的表观特征是液体的,它不能涵盖除液体涂料以外的固体涂料。既然涵盖的范围不同,因此若再将涂料与油漆的概念等同地解释也就难以成立。
水性涂料与粉末涂料已成气候,尤其是以水性漆为主的建筑涂料已在我国涂料总量中占到约38%。由于水性漆与油性漆其化学特性有本质上的区别,水性漆与油性漆产品性质也有很大的差异,那么再把水性漆定为油漆行业中的一大分支的陈旧理解,是不科学的。水性漆与油(性)漆应并列为液体涂料中两大不同系列。因此,笔者建议在基本术语标准中,不但需适当修正涂料术语的标准,还应有漆、油漆及水性漆的术语标准。它们的定义可为:
涂料:涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。包括油(性)漆、水性漆、粉末涂料。粉末涂料,是用来静电喷涂:及通静电枪喷涂在铁质,铝质产品表面经过高温固化的一种工艺,这种表面处理工艺更能保护产品表面,使其美观,色泽鲜艳,抗腐蚀性更加。
漆:可流动的液体涂料。包括油(性)漆及水性漆。
油漆:以有机溶剂为介质或高固体、无溶剂的油性漆。
水性漆:可用水溶解或用水分散的涂料。
涂料一般由四种基本成分:成膜物质(树脂、乳液)、颜料(包括体质颜料)、溶剂和添加剂(助剂)。
1 成膜物质是涂膜的主要成分,包括油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂、合成树脂和合成乳液。成膜物质还包括部分不挥发的活性稀释剂,它是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本特性。
2 助剂如消泡剂,流平剂等,还有一些特殊的功能助剂,如底材润湿剂等。这些助剂一般不能成膜并且添加量少,但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用。
3 颜料一般分两种,一种为着色颜料,常见的钛白粉,铬黄等,还有种为体质颜料,也就是常说的填料,如碳酸钙,滑石粉。
4 溶剂包括烃类。溶剂(矿物油精、煤油、汽油、苯、甲苯、二甲苯等)、醇类、醚类、酮类和酯类物质。溶剂和水的主要作用在于使成膜基料分散而形成黏稠液体。它有助于施工和改善涂膜的某些性能。
根据涂料中使用的主要成膜物质可将涂料分为油性涂料、纤维涂料、合成涂料和无机涂料;按涂料或漆膜性状可分溶液、乳胶、溶胶、粉末、有光、消光和多彩美术涂料等。
涂料的分类方法很多,通常有以下几种分类方法:
1、按产品的形态来分,可分为:液态涂料、粉末型涂料、高固体分涂料。
2、按涂料使用分散介质:溶剂型涂料;水性涂料(乳液型涂料、水溶性涂料)。
3、按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料、船舶涂料、风力发电涂料、核电涂料、管道涂料、钢结构涂料、橡胶涂料、航空涂料等。
4、按其性能来分,可分为:防腐蚀涂料、防锈涂料、绝缘涂料、耐高温涂料、耐老化涂料、耐酸碱涂料、耐化学介质涂料。
5、按是否有颜色,可分为:清漆、色漆。
6、按其施工工序来分,可分为:封闭漆、腻子、底漆、二道底漆、面漆、罩光漆。
7、按施工方法可分为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等。
8、按功能可分为不粘涂料、铁氟龙涂料、装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料、防火涂料、防水涂料等。
9、家用油漆可分为内墙涂料、外墙涂料、木器漆、金属用漆、地坪漆。
10、按漆膜性能分(防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆……)
11、按成膜物质分(天然树脂类漆、酚醛类漆、醇酸类漆、氨基类漆、硝基类漆、环氧类漆、氯化橡胶类漆、丙烯酸类漆、聚氨酯类漆、有机硅树脂类漆、氟碳树脂类漆、聚硅氧烷类漆、乙烯树脂类漆……)
12、按基料的种类分类:可分为有机涂料、无机涂料、有机—无机复合涂料。有机涂料由于其使用的溶剂不同,又分为有机溶剂型涂料和有机水性(包括水乳型和水溶型)涂料两类。生活中常见的涂料一般都是有机涂料。无机涂料指的是用无机高分子材料为基料所生产的涂料,包括水溶性硅酸盐系、硅溶胶系、有机硅及无机聚合物系。有机—无机复合涂料有两种复合形式,一种是涂料在生产时采用有机材料和无机材料共同作为基料,形成复合涂料;另一种是有机涂料和无机涂料在装饰施工时相互结合。
13、按装饰效果分类:可分为:1.表面平整光滑的平面涂料(俗称平涂),这是最为常见的一种施工方式;2.表面呈砂粒状装饰效果的砂壁状涂料,如真石漆;3.形成凹凸花纹立体装饰效果的复层涂料,如浮雕。
14、按在建筑物上的使用部位分类:分为内墙涂料、外墙涂料、地面涂料、门窗涂料和顶棚涂料。
15、按使用功能分类:可分为普通涂料和特种功能性建筑涂料(如防火涂料、防水涂料、防霉涂料、道路标线涂料等)。
16、按照使用颜色效果分类:如金属漆,本色漆(或者叫作:实色漆),透明清漆等。
1.分子量不同。一般进口聚乙烯蜡的分子量分布MWD(重均分子量Mw和数均分子量Mn之比)为5左右,而国产的一般在10左右。因此影响色母粒质量。
2.进口的聚乙烯蜡采用不同的改性方法,因此可以使用在不同塑料(工程塑料、橡胶等)和不同颜料(粉末涂料)有较好的分散性、内外润滑,并实现优异的脱模效果。
3.进口的灰份(杂质)少。
目前应用比较好的进口聚乙烯蜡有欧洲euroceras、克莱恩、霍尼韦尔,而euroceras聚乙烯蜡性价比是三者中最高的。