粉末涂料技术指标及规范 

第三章

粉末涂料根据其用途不同，有不同的反映产品品质的指标和规范要求，但总的来说，粉末涂料及其涂膜的性能可分为两类，一是涂膜形成之前的性能，主要是反映与应用工艺、包装、储存等方面有关的性能；另一是粉末成膜之后的性能，主要是反映与使用要求有关的物理机械性能、耐化学物品性能等。

第一节粉末涂料的性能

1、密度：

是指单位体积粉末涂料的质量。一般控制在：1.4-1.7g/cm3（因颜色和光泽不同而异）当粉末涂料的密度太大时，粉末涂料粗粒子的质量太重，对被涂物的吸引力太差，上粉率低；而密度太小，粉末粒子过轻，容易被气流带走，上粉率也较低。

粉末涂料的密度过大，在上粉率、喷涂厚度一定的情况下，喷涂面积较少。

2、流动性：

是指当粉末经受载气压力、温度和速度的某一条件时，能自由、均匀、连续流动（有点像液体）的能力。

粉末涂料的输送和喷涂特性及其它性能与流动性关系格外密切。“流动性”可以用来表征粉末在自然状态下的流动性能，粉末粒子的粒度较小，比表面面积很大，因些表面的自由能很大，活性很高，易吸潮，潮气太大的粉末不仅流动性差，而且粉末粒子介电常数的改变将影响上粉率。

根据ISO8130粉末涂料流动性实验方法标准研制的粉末流动性测试仪在很大程度上提高测试精度应当注意的是当流化值超过160时可能导使粉末的电荷驻留时间变短，导致粉末在未进固化炉时从工件上脱落，此外还可能导致涂层严重的桔皮。粉末涂料流化值与流化性能的关系见表6。 

粉末涂料流化值与流化性能的关系表6

流化系数R

流化性能

流化系数

流化性能

140～160

120～140

很好

好

80 ～ 120

＜80

差

很差

3、粒度分布：

粒径分布是指粉末粒子中大小不同的各种颗粒占颗粒总数的比例。在实际工作中人们常用累积值表示粒度分布，称为累积分布，表示粒度从无限小到某代表值粒径之间所有颗粒重量占颗粒总重量的百分比。

“粒径分布”对粉末涂料的涂装性能和固化后的粉末涂层的外观有显著影响，但由于对每一种施工情况的最佳粒径分布将受到预涂物形状、要求的膜厚范围、要求的涂膜外观、粉末涂料的组成和化学性质以及涂装设备等的影响。因此，针对不同的情况，应有不同的最佳粒径分布。

通常粉末粒子的粒径在30～50µm之间，某些特殊的产品粒径控制更细，通常20～30µm，大于90µm 的粉末粒子也应尽可能地少，因为大粒子的存在会影响涂层的流平性能。图3.1是用OMEC（欧美克）激光粒度分布仪测出的粒度特征参数和粒度分布图。

从图5可以看出，该测试样品的平均粒径D（4，3）为33.20µm；中位径D50为30.52µm；表面积平均粒径D（3，2）为19.25µm；比表面积AAS为0.31m

2

/mL。粒径按照由小到大分布，10%处的粒径D10为10.93µm（或小于10．93µm 的颗粒占10 %）；25%处的粒径D25为18．90µm（或小于18．90µm 的颗粒占25 %）；75%处的粒径D75为44．54µm；90%处的粒径D90为58.73µm 。

粉末粒径分布测试图表的分析应着重于以下几个方面：

平均粒径：一般以Dv50表示，是指大于和小于该粒径的粉末粒子各占50%，普通粉末涂料的Dv50为30～35µm左右。

细粉含量：一般是指小于10µm的粉末粒子占粉末粒子总体积的百分比，普通的平面粉末涂料细分含量应控制在10 %以下。

粗粉含量：是指大于粒径90µm的粉末粒子占粉末粒子总体积的百分比。过粗的粉末粒子（如>115µm）应该避免出现。

图形分布状况：理想的粒径分布应当是标准的正态分布。

根据实际经验，常规粉末的粒径分布参数控制如下：

1）高压静电喷枪用粉末：Dv50=30～38µm，小于10µm的细粉<5% ，大于90µm的粗粉<3%。

2）摩擦枪用粉末：Dv50=38～45µm，<10µm的细粉含量<3%，<70µm的粉末粒子总量>90%。有数据表明<5µm的粉末粒子通常在摩擦枪喷涂系统中无法使用。

3）流化床用粉末：Dv50一般在50～60µm。<10µm的细粉含量 <4%>170µm的粗粉含量<3%。

4）超薄涂层粉末：更细的粉末粒径是获得超薄涂层的关键，一个重要原则是粉末中最大粒子的直径不能超过所喷涂的超薄涂层的2倍，例如，要获得25µm（lmil）的超薄涂层，最大的粉末粒子不能超过45µm（325目=44µm）。不过要产生如此细的粒子，研磨过程将产生大量的超细粉（小于8到10µm）。

此外要获得超薄涂层，粉末粒子的形状也很关键，理想的粒子形状是球形或椭圆形，没有尖角，而且粒径分布非常窄。最近开发了一些新的加工方法用于生产更细粒径和更窄粒径分布的粉末，不过目前唯一可行的方法还是通过研磨机将粉末磨得更细再通过旋风分离器移除超细粉获得，不幸的是通过旋风分离器回收下来的超细粉很难再应用，而且通过旋风分离器获得更窄粒径分布的粉末浪费太大和成本太高。

粉末的粒径在喷涂应用中扮演了一个关键的角色，在喷涂工艺中粒径分布至少影响了以下几个关键的性能，包括：

●流动性

●粉末粒子在空气中的运动

●带电性能

●上粉率

●穿透“法拉第笼”效应

●边角包覆

●涂层的流平性能

●“反离子化”效应

4、胶化时间：

指粉末涂料在一定的温度下从熔化至产生胶凝的时间。粉末涂料的胶化时间太短，粉末熔融后没能很好的流平就凝胶了，造成涂膜不平整出现桔皮现象；如果胶化时间太长，粉末涂膜就会产生流挂现象，也会使边角遮盖率降低。粉末涂料的胶化时间一般控制在100～240秒之间，但皱纹、砂纹粉等要尽量短，花纹、锤纹粉等要尽量长。

5、熔融流动性：

水平流动性：用粉末压制成规定尺寸的圆试片，在一定温度下水平状态时熔化后的直径大小。

倾斜流动性：用粉末压制成规定尺寸的圆试片，在一定温度下从水平位置开始倾斜65°角熔化后的流动距离大小。

粉末涂料的熔融流动性数值与粉末涂料的胶化时间数值是成正比的，其结论也是一样的。水平流动性一般控制在22～29mm之间；倾斜流动性一般控制在60～70mm之间。

6、贮存稳定性：

指粉末经特殊条件贮存后，不发生粘结，并能维持均匀的物理或化学特性的能力。

粉末涂料的稳定性近几年出现了很多问题，贮存期限一直在缩短，八十年代标准是18个月，九十年代只标15个月，进入二十世纪就只标12个月了，现在有的厂只标10个月，甚至有有品种不到两个月就不能用了。主要出现的的问题是严重的粘结现象、平光粉变成皱纹、砂纹涂膜、低光变成了高光、高光变成了低光等现象，还有理、化性能下降等现象。出现这些现象的原因主要是一些原材料特别是聚酯树脂的质量下降；再一个造成粉末涂料稳定性下降的原因是粉末涂配方设计不合理，即树脂和固化剂搭配不合理，使用粉末不能形成稳定的结构，时间一长结构发生了变化，失去了原有的平衡点，因此改变了原有的状态。

第二节粉末涂料涂膜性能

1、 色差

A．肉眼对色差的观察

粉末涂料的颜色调整过去一直依赖于操作者的技术水平，根据样板（标准板）的颜色采用目视比色，才能获得客户所需要的颜色。但是，在操作过程中色彩的控制能力，不但受到人为主观视觉的影响，同时也受到外界干扰的影响，造成了色彩的复制过程既是主观的，又是复杂的过程。这一过程有一百五十多年没有做过大的改变。

在用肉眼评判漆膜色彩时，许多外在条件、都影响我们查看颜色。有时观察者的心情不一样，都会对颜色有不同的评判。因此，在测定时必须规定实验试板的制作、光源等条件。

（1）光源的差别

在人造日光（光源 D65）、白色荧光（光源 F）、和白炽光 （光源 A）等光源下，每一种照明都使同一个被测物体看起来不一样。因此，国家标准GB 9761–88在对色漆的目视比色评判时，做出了详细的规定。对于比色工作，可采用自然光或人造日光。自然光，就是部分有云的北方光线，光照从日出3小时以后到日落3小时以前的北空光，光照应均匀，其照度不小于2000lx。人造日光光照，采用具有CIE标准照明体D65光谱能量分布（比色箱），其比色位置的照度应在1000～4000lx，比色箱的基体规格应符合GB/T 9761的规定。［lx光照度（简称照度）：是表示受光表面被照亮程度的一个量，表示照度的单位是勒克斯（Lux）代号（Lx) ］

（2）观察者的差别

 每个人眼睛的灵敏度总是稍有差别的，甚至认为色觉正常的人，对红或蓝仍可能有所偏差；随着年龄的增大，视力也会改变。由于这些因素，同一种颜色在不同的人看来是不一样的。当进行目视比较时，对观察者的要求是：观察者必须由没有色视觉缺陷的人来担当，如果观察者佩带眼镜，镜片必须在整个可见光谱内有均匀的光谱透过率；为了避免眼睛疲劳，在对有强烈色彩板比色后，不要立即对浅色样板和补色样板进行比色；在对明亮的高彩度色进行比色时，如不能迅速做出判定，观察者应对近旁中性灰色看上几分钟再进行比色；如果观察者进行连续比色，则应经常间隔地休息几分钟，以保证目视比色的质量，在休息期间不看彩色物体。

（3）尺寸的差别 

有人在检查了墙纸的小块样片以后选择了他认为很好的一种，但当墙纸贴到墙上之后，却又觉得太亮了，因此覆盖在大面积上的颜色比覆盖在小面积上的看起来更明亮和更鲜艳，这就是所谓的面积效应。在进行目视比色时，试板和参照标准板都应当是平整的，尺寸不应小于120mm×50mm。试板应按照GB 9271规定进行前处理，按GB1727规定或商定的方法涂色。试板应充分干燥且漆膜厚度应与标准板一致。

（4）背景的差别 

放在明亮背景之前的物体看起来要比放在暗淡背景之前的显得灰暗，这称之为对比效应。对于要准确地判断颜色来说，这是不利的。在进行目视比色时，观察者的判断也易受周围彩色物体的影响。因此，观察者所穿着的衣服应为中性色。在视场中，除试板外，不允许有其他彩色物体存在。使用光源时，不应有彩色物体（如红墙、绿树等）的反射光。

（5）方向的差别 

当我们从两个稍稍不同的角度观察一个物体时，被测物上的某点看起来会有明暗之差，这是涂料有方向特性的缘故。某种带色的材料，特别是金属涂料有强烈的方向特性。国家规定，进行目视比色时，眼睛至样板的....