粉末烘烤过程产生烟雾分析

和解决方案

热固性粉末涂料由树脂（成膜物），助剂，颜料，填料等组成。几乎每一种原料都经过化学合成或加工，本身并不是十分纯净的材料，或多或少都有许多小分子易挥发成分，致使在粉末涂料的挤出生产和喷涂烘烤过程中，大家经常发现有冒烟和怪味（异味）,对现场炒作人员健康有明显的影响，同时对机器设备和作业环境也带来危害。

大家对于粉末涂料的理解和认识，都认为它是环保性最好的涂料，但实际观察和分析，目前粉末涂料虽然强调有最低的VOC排放，但粉末在烘烤过程释放的小分子化合物其数量并不少，且粉末烘烤设备对废气的回收通常较少，设备生厂商和喷涂厂家对此不慎重视，致使条件差的喷涂车间经常烟雾弥漫，对口，鼻，眼的刺激相当严重

。

01

烟雾产生原因分析

粉末烘烤过程释放的烟雾（常伴有刺激性气味），几乎全部来源于原材料，下面对各类原材料的合成，原料及化学基础做简单分析。

首先是树脂（成膜物），聚酯（PolyeserResin）分为端羧基和端羟基两类，是粉末涂料的最主要成膜物，常用的多元醇和多元酸经酯化和缩聚而成，常用的多元醇如新茂二醇（NPG），乙二醇（EG），一缩乙二醇（DEG）三羟甲基丙烷（tmp）,1.4-丁二醇（BDG），环己烷二甲醇（CHDM）,丙二醇和丙三醇（甘油）等，常用的多元酸如精对苯二甲酸（PTA），经间苯二甲酸（IPA），己二酸（ADA），偏苯三酸酐（TMA）等。

第一步酯化反应在逐步生成大分子的同时放出水，酯化反应采用有机锡催化（含极性强或气味重的溶剂），酯化不充分或酯化水没完全排出，将造成缩聚反映的不彻底，因为缩聚是进一步的酯化反应，少量水的存在也会促使部分聚合物水解，同时缩聚后期不通N2，真空时间或真空度不够，副产品水和未完全反映的酯或酸不能完全被抽走，致使最终产品中残留有水，原料酯或酸，小分子聚合物等，即所谓易挥发分。

现在市售的聚酯技术指标，物理性能有,外观，比重，软化点，TG，色泽和粘度等。化学性能有’酸值，羟值，碘值等，几乎不检测或指定挥发分。

另外需要指出的，市场上大量销售的所谓深色树脂（黑色，琥珀色或黄色），通常采用PTA落水料或次级品。回收的含PET包装材料，废PTA纤维等。原料来源庞杂，尤其时PET包装类材料中经常含有颜料，润滑剂，抗氧剂等，树脂成品色泽差，气味重，高温下挥发性怪味大。

环氧树脂（EpoxyResin），粉末涂料另外一种成膜物，最常用的是双酚A和环氧氯丙烷（ECH）在NAOH作用下合成。合成工艺分一步法和二步法。一步法主要有三种工艺，即水洗法，溶剂萃取法和溶剂法。两步法分本体聚合和催化聚合。

国内销售最多的是一步水洗法生产的环氧,即E-12,通常称为604环氧。虽然工艺成熟，但普遍存在缩短反应时间，减少水洗次数，添加白料聚酯等，树脂中的水分，环氯及许多低聚或水解物，很难清除完全。

第三类树脂时丙烯酸（ArcylicResin）类聚合物，有时称为亚克力树脂，是其英文直译。类似于本系类树脂结构的还有部分助剂如流平剂，润湿促进剂等，在后文中说明。

丙烯酸树脂作为成膜物分三类1）GMA型。2）端羧基型。3）端羟基型。

GMA是甲基丙烯酸缩水甘油酯的简称，以其作为端机的树脂位GMA型树脂，具有环氧基反应基团，主要作为户外晓光树脂，配合端羧基聚酯和少量的TGIC和HAA,通常有下列原料共聚而成甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯、GMA等。合成过程常引入少量苯乙烯，可提高耐水性。引发剂选择过氧化二本甲酰或偶氮二异丁腈，其部分分解产物会留在最终的聚合物中。通常合成GMA树脂采用甲苯或二甲苯坐溶剂，聚合反应结束后须真空抽除溶剂和未反应的残留单体，低聚物等。

端羟基丙稀酸树脂，一般由丙烯酸，甲基丙烯酸，顺丁烯二酸酐等聚合而成，此类树脂耐候性不佳，受光，热作用易黄，较少作为成膜物应用，现在主要用于所谓物理消光剂。

端羟基丙烯酸树脂，聚合单体有，（甲基）丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸正丁酯，苯乙烯等，溶剂甲苯或二甲苯。引发剂时过氧化二苯甲酰。交联剂为封闭异氰酸酯，涂层具....