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高仿電鍍銀效果金屬粉末涂料的研制

2016-02-01 14:03:06 作者：本網整理來源：

本文通過實驗數據分析，探討高仿電鍍銀粉末涂料配方制作的關鍵技術和涂膜固化成型的基本原理。并結合綁定工藝參數設計，達到美觀鏡面效果的粉末涂料。

1、引言

粉末涂料作為裝飾性材料，隨著生活的富足，人們不再限制于對粉末涂料涂層單一色彩要求。有金屬外觀的綁定粉末涂料，被人們公認是粉末涂料領域中高檔產品，受到家電、家具和汽車等市場領域的好評，在各個領域內慢慢推廣開來。高仿電鍍銀效果粉末涂層，由于其優異的鏡面效果和靚麗的外觀，倍受人們的追捧。

2、高仿電鍍銀粉末涂料的研究

2.1底粉配方的研究

在電鍍銀粉末涂料底粉配方選用時，一般選用透明底粉，包括樹脂，流平劑，透氣劑。單一透明涂層能使光線透射涂層，增強光線的反射率。在選用底粉配方的實驗對比中，實驗發現含有顏填料的底粉配方，固化時無機填料在圖層中不規則分布，浮銀在固化時向涂層上表面和表面遷移受阻，使浮銀在含有無機填料的涂層介質中遷移形成不規則排布，影響遷移后的鏡面效果，所得涂層會發灰發暗。

由表1數據可以看出不同型號的樹脂的膠化時間，水平流動差異較大，這是由于其樹脂本身的反應性和黏度決定的，交聯密度低，反應速度慢，有充分的預固化時間，有利于外觀的充分流平，呈現出好的涂層外觀。相正，反應快，膠化時間較短，容易產生橘皮，嚴重影響產品質量，因此在配方設計時，選用流動大牌號的樹脂較為合適。

2.2銀粉的選擇

銀粉可以分為兩大類，浮銀和非浮銀（或稱閃銀）如下圖1。閃銀粒徑較大制作過程中采用硬脂酸做潤濕介質，潤濕效果好。粉末涂料固化后，閃銀均勻的分布在涂膜中，形成閃爍效果。浮銀經真空處理，得到粒徑一般在5-20μm之間，厚度極薄的鋁片，采用不飽和脂肪酸做潤濕介質，利用自身與粉末潤濕性不好，固化反應后，受表面張力作用，漂浮于固化涂層表面，在涂膜表面形成一層均勻光亮的浮銀層，比傳統的閃銀顏料具有更好、更密的反光效果。試驗中我們選用遷移效果好的浮銀制作高光電鍍銀粉末涂料。

2.3銀粉排列劑的選擇

在制作高光電鍍銀粉末涂料時，浮銀大多為不規則片狀，呈混亂分布（如圖1），浮銀與粉末底粉混合，浮銀在底粉中呈散落狀態，不規則排布。粉末固化為了達到理想的鏡面效果，需要粉末中加入一種浮銀定向排列劑，改善浮銀和樹脂間的潤濕性，使浮銀有較強能力遷移到涂層表面，并且使電鍍浮銀均勻致密的分布在涂層表面，有效改善粉末電鍍效果。

從上圖2可以看出，涂層中含有銀粉定向排列劑的測試樣品，固化涂層在電鏡圖中，會出現明顯分層。而不加銀粉定向排列劑的，沒有出現明顯分層。另外在配方中添加銀粉定向排列劑，同樣可以改善粉末整體的流平性，使得鏡面效果更佳。

經重復試驗，得出配方中不含銀粉定向排列劑，由于浮銀本身密度比粉末真密度大和浮型銀粉自身特性，浮銀受熱會在涂層中往上表面和下表面同時無序遷移，不會產生分層效果。當加入銀粉定向排列劑后，定向排列劑對粉體中的鋁粉起到有序的排列作用，并使銀粉有序的遷移到上表面，達到整齊有序的排列效果，出現分層。由此可見浮銀定向排列劑對電鍍銀粉末涂料效果有決定性的作用。

3、制作工藝的研究

3.1干混和綁定的差別

高仿電鍍銀粉末涂料的制作，可分為干混和綁定兩種工藝。干混方式是經過粉末和銀粉經過機械混合，這種方式既簡單又經濟，不需要特殊設備，人工操作即可。綁定工藝是經過特殊綁定設備工藝處理，綁定后浮銀均勻，緊密有序的貼合在粉末底粉的表面。

高仿電鍍銀效果金屬粉末涂料的研制

如圖3，干混工藝制得的粉末涂料，通過電鏡看出粉末中，銀粉無序，散落的黏貼在粉體表面，有的甚至以單獨的狀態夾雜在粉體顆粒中。而右圖采用綁定工藝處理可看出浮銀會致密有序的包裹在粉體表面。

理論推斷，加入浮銀定向排列劑，浮銀受定向排列劑作用，固化時浮銀集中地向上表面遷移，出現高光電鍍的鏡面效果。然而事實卻與理論相反，干混浮銀雖然大量的向上表面大量遷移，在固化后涂層的表面卻沒有出現高光鏡面效果。而經過綁定工藝處理，浮銀均勻的分布在圖層中，則出現高光鏡面效果。

高仿電鍍銀效果金屬粉末涂料的研制

如圖4所示，用電鏡光譜分析測固化涂層橫截面中金屬鋁的含量，可看到干混時，銀粉大量向上表面和下表面遷移，可看到浮銀在上下表面大量堆積，但由于銀粉本身呈絮狀，形狀不規則，光線反射無序，致使涂層表面反射效果發灰發暗，沒有鏡面效果。經過綁定工藝處理后，浮銀在涂層中致密，有序的排列，固化涂層浮銀均勻分層排布，并出現規則分層，且在分層處有檢測到浮銀含量有峰值出現，可推測綁定后，浮銀在粉末固化時受定向排列劑作用，均勻分布在圖層中，在斷層處和表面均勻平鋪一層排列緊密的，反射效果強的浮銀層，經光線反射達到高亮的電鍍銀效果。

3.2綁定工藝的設定

要達到高仿電鍍銀效果粉末涂料，必須經過綁定工藝。綁定機工藝參數包括升溫轉速，綁定轉速和降溫轉速和溫度參數設置。通過設定特定的工藝參數，達到高亮的電鍍效果。

經實驗，實驗證明綁定轉速是影響粉末鏡面效果的主要因素，我公司的綁定機轉速200-1400r/min，設置合適參數，使浮銀和底粉在高速旋轉下，經長時間充分混合，達到杰出電鍍銀鏡面效果。另外在綁定時控制氧氣上限，通入氮氣，調節粉末氧含量防止爆炸。

4、高光電鍍銀粉二次性能的測試

高仿電鍍銀粉末涂料在二次性能的測試時，因為涂層的表面平鋪一層鋁粉，耐化學性能差。NaOH（4%）*35℃滴在涂層上，大約5分鐘，涂層開始被腐蝕，有大量氣泡冒出，稀釋后，鏡面效果變灰發暗。HCL（10%）*35℃同樣也變灰發暗，如圖6所示。

高仿電鍍銀效果金屬粉末涂料的研制

另測高光鏡面涂層長時間暴漏在自然條件下（老化，耐濕，鹽霧測試等），表面鋁粉容易氧化發黑，影響涂層美觀。因此為了保持其鏡面效果有持久的耐腐蝕性，一般情況在固化的表面噴涂一層透明粉，進行保護。這樣既能保持涂層美觀，又能持久耐用。

5、結論

制作高仿電鍍銀效果粉末涂料同時必需注意以下幾點：

選擇合適的原材料，最好選用粘度大，酸值低，流平好的樹脂。

浮銀的添加量在一定的比例范圍內，否則鏡面效果不理想。

綁定機生產參數設置要一致，確保每批次間生產成品的噴涂穩定性。