一、浮型铝粉(行业一般称为浮银)
浮银是由硬脂酸包覆的微小铝片,市面上典型的像2091放大后形状如下图,
粉末涂料使用的镜面银,粒径都很细,中位粒径基本小于10微米。其实浮银是很传统的产品,虽然片的形状不规则,但是很薄,径厚比较高,所以出来的镜面效果好。我们可以把这些铝微片想像成小纸片,越薄的纸片拼接起来更容易在一个平面,散射效果就越少,更容易像镜子一样有镜面效果。
因为有硬脂酸的包裹,在漆膜成膜过程中,铝片可以被带动漂浮到漆膜表面。形成非常致密的铝片层,达到镜面效果,这个是普通非浮银(或者叫沉银或者闪银)无法达到的效果,因为非浮银就只能杂乱地分布在涂膜中。如下两图示:
非浮型银粉涂膜
浮型银粉涂膜
二、粉末涂料成膜机理
要想做好镜面效果,粉末涂料成膜机理就必须要好好研究研究。只有将浮型铝片的漂浮效果和粉末涂料成膜过程提供的漂浮时间进行完美结合,才能做出好的镜面效果。粉末涂料成膜过程通常分为三个阶段:
第一阶段,从单独的粉末颗粒聚结成为一层连续的不平整的膜,可以称为聚结阶段,粉末颗粒变化可参考以下ESEM图:
第二阶段,从连续不平整的表面流动流平,直至成为较为光滑与平整的表面,可以称为流平阶段,粉末颗粒变化可参考以下ESEM图:
第三个阶段,熔融的涂料体系通过交联反应,体系黏度不断增高,最后交联固化形成坚硬的涂膜,称为固化交联阶段。实际上熔融流平阶段末端就已经开始发生明显的交联反应。
而这三个过程可以用下面的粘度曲线来表达:
对于浮银使用最重要的就在第二阶段的流平阶段。可以根据粘度图,看到涂膜的粘度非常低,提供了一种可以流动的状态。这就好比提供了一个游泳池,这时候里面装满了水,而我们的浮型铝片就好比游泳的人,可以自由的游在表面。而第三阶段,随着交联固化加剧,游泳池的水变成了果冻甚至固化到成为水泥板了,浮银就被固定在这个漆膜里面,无法动弹,也就不能漂浮了。
这里就很容易解释为何热喷镜面效果不好,是因为底材的温度很高,比如104度,从104度升温到160度这个开始交联固化的温度,升温时间段就比冷喷的常温比如30度到106度升温时间段大大缩短,造成第二阶段的熔融流平时间窗口大幅度缩短,没有足够的时间给浮银来漂浮。不能漂浮的浮银和非浮银没有区别。
三、为了达到完美的镜面效果我们还要考虑到很多因素,如添加量,生产工艺等等。
3.1添加量:银粉不能太多,也不能太少,必须有个最佳添加量。如果铝粉添加太少就没法形成致密的银粉层,如下图:
如果添加量太大,铝粉会多出来,相互搭桥堆积,甚至不能被树脂束缚导致粉化,最后散射面大大增加,镜面效果大幅度降低,比如造成发雾、光泽低等。
3.2工艺:
绑定肯定比干混镜面效果好!从下面绑定机理可以看到,绑定后,铝片已经被很好的粘在粉末表面,能够完美的和底粉结合成膜,在第二阶段的漂浮过程肯定更有利。如果不绑定,在喷粉过程铝粉和底粉分离会流失很多铝粉,还有就是第二阶段的漂浮时间需要更长,漂浮的效果也会更差。
另外绑定有个高速分散的过程,对浮型铝粉的分散有非常大的帮助,这降低了铝片的重叠堆积,增加银粉片的漂浮铺盖能力。
3.3树脂助剂的选择等。
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