乙撑双硬脂酰胺（EBS）在粉末涂料中的应用
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发布日期： 2021-06-11 09:00
乙撑双硬脂酰胺（EBS）在粉末涂料中的应用
高光粉末涂料经常会出现雾光现象，这是由于涂膜表面存在许多针孔或细微纹理对光线产生漫射形成的光学现象。消除针孔和细微纹理，涂膜雾光问题也就迎刃而解了。
1. 涂膜针孔和纹理产生原因
针孔和细微纹理是怎样产生的呢？对某个阶段生产的所有高光粉（包括混合型和纯聚酯型粉末涂料）进行200℃/4h的挥发份测定，结果发现这些粉末无论是否有针孔或细纹（有的粉末涂膜表面光洁度非常好），其挥发份基本都在0.4%左右，最高达0.47%，由此得出结论：因挥发份造成的涂膜针孔固然存在，但不是最主要原因。
经过观察、统计和分析我们发现，大部分涂膜针孔和细纹是在物料挤出后与不同聚酯穿插和干扰产生的。我们还发现，在打小样时特别是下料量小的情况下，更容易出现这类问题，胶化时间差别越大的粉末涂料相互之间的干扰就越严重。若将这种混合的粉末再次挤出，这种干扰的现象变得非常小，的有甚至消除。生产还有这样的现象，采用同一厂家的环氧树脂和同一型号的聚酯，在大批量生产一种粉末涂料的过程中也会出现涂膜表面针孔和细纹时有时无、时多时少的现象，且颜填料体积浓度高的体系易发生产这种现象。另外，在打样喷板时，有时出现高光板刚从烘箱中取出时非常光洁，随着板面逐步冷却，有些板就会显现出针孔或细纹的现象，如何解释这些现象呢？
首先分析一下热固性粉末的成膜过程。粉末受热升温到某一温度时开始熔融，热量交换作用和表面张力差作用使之产生无数个细小湍流（贝纳德窝），随着温度的上升，粉末继续熔融湍流、流平，并在某一温度下，树脂开始发生交联反应，涂料的粘度开始增加，随着温度的升高和时间的延续，粉末涂料的粘度越来越大，湍流速率和表面张力平衡速率也越来越慢，直至停止，粉末出现胶凝状态，再随着温度的升高或保温时间的延续，树脂的交联反应速率趋于零——成膜，粉末涂膜降温。
由此分析我们可以看到：
— 若将不同的粉末混合，且两种（或两种以上）粉末的固化速率差别较大，固化时一部分涂料先胶凝固化，而另一部分粉末处于湍流状态，于是两者形成了界面，涂膜全部固化后界面被固定，出现凹凸或褶皱，光照时形成阴影，若界面很小时凹凸或褶皱看不出来；界面再大一些肉眼看上去就是针孔，足够大时肉眼看是细微纹理。倘若将这种混合粉体再熔融挤出一遍，这种界面就分散变小。其实某些物理消光剂和化学消光剂也是通过形成这种界面达到消光的目的，因此若物料反复挤出就会出现光泽上升的问题。
— 如果挤出机的捏合混炼效果不好，特别是在粉末涂料的颜填料体积浓度高时，颜填料的分散不均匀，成粉后有的粉末颗粒中颜填料含量低，而有的很高。低者烘烤时易形成湍流，高者则不易形成湍流，从而形成界面，造成凹凸或褶皱，出现涂膜针孔或细纹现象。
— 所购买的树脂：（1）市场上销售的有些树脂为了实现低温快速固化，在树脂出釜前加入不同的促进剂，如咪唑或咪唑肼类等，用这种树脂配制的粉末胶化时间比较短，烘烤时湍流比较困难，容易形成界面，特别是涂膜比较厚时，更容易形成界面，造成凹凸或褶皱，出现涂膜针孔或细纹现象。（2）有些树脂体系粘度大，颜填料很难分散均匀，烘烤时涂料粒子的湍流有差别，形成界面并出现凹凸或褶皱，伴随出现涂膜针孔或细微现象。（3）不同批次间，树脂反应基团含量的指标差别较大，造成配方不准，固化或成膜后涂膜中含有不同程度未反应的热塑性树脂，或者是在打小样时把清机的树脂也掺入磨粉，使粉末涂料中某种树脂过量。在冷热变化过程中，由于热塑性树脂的收缩率大于热固性树脂，涂膜在冷却后由于收缩率差异形成凹凸或褶皱，使涂膜产生针孔或细纹，这也是高光板刚从烘箱里取出来时非常光洁，随着板面逐步的冷却，板面显现出针孔或细纹的原因。
2.涂膜针孔和纹理的解决办法
在粉末涂料生产过程中这个问题比较普遍，解决的方法主要有以下两种。
在生产过程中解决
为了减少或消除针孔或细纹，一方面要做到仔细清机，重点放在清理压片辊以后的部分，磨膛的清洗需要特别认真，换大类品种时尤为如此；另一方面原料选择要注意，特别是颜填料，最好选择正规厂商提供的产品，选用稳定、耐温、易分散的产品，配方要合理，应当根据挤出机的效果和工艺确定颜填料用量；同时应学会看板，结合材料、工艺、配方、环境来看板，这样才能准确地找出问题所在。
添加助剂
— 润湿促进剂（或光亮剂）的加入可提高涂膜表面清晰度，降低体系粘度，提高树脂与颜填料的湿润度，尽可能减少界面的形成和存在。
— 除气剂的加入有助于粉末涂料在成膜之前尽可能将可挥发的小分子物排出，减少板面针孔等其他缺陷的出现，提高粉末涂料的质量，如SA500、W-1以及安息香等。
— 表面改性剂如EBS等在添加量0.5%~1%时可明显提高粉末涂料的抗干扰性，降低体系粘度，提高成膜后的板面流平，减少涂膜针孔，大大提高板面光洁度。但此类助剂的品质和加量一定要控制，否则易出现流挂。EBS的优点和使用效果远远大于以上两种助剂。
3.EBS乙撑双硬脂酰胺的应用
EBS在粉末涂料中具有以下功能特点：
—防粘剂：有助于功能性粉末涂料在热转印中纸的剥离。
—抗结块剂：可提高粉末涂料的Tg以实现更好的储存稳定性
—防腐蚀剂：用于粉末涂料可提高涂膜的耐盐雾性及耐水性
—表面增光剂：可提高粉末涂膜表面的光滑性及光洁度，大幅度减少表面缺陷
粉末涂料的出现是世界人类文明史上的一个进步，但粉末涂料还存在某些缺点或局限性，我们只有通过深入研究，探析存在问题的原因，方可找到解决问题的最佳办法，让粉末涂料更好更广泛地为人类服务。
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