前言:砂纹粉末涂料的魅力与环保新需求 砂纹效果粉末涂料是一种特别实用的涂料,它不仅有着普通粉末涂料耐用、环保的优点,还能形成美观的砂纹花纹,装饰性很强。更重要的是,它能遮住工件表面粗糙、不平整的小瑕疵,因此在仪器仪表、配电柜、防盗门、家电、家具、灯饰等很多地方都能用到。
以前,人们常通过添加含氟的 PTFE 聚合物来做出不同的砂纹效果。但随着环保政策越来越严,大家对不含氟的砂纹粉末涂料需求越来越大了。
1. 砂纹效果是怎么来的?三种常见形成方法 砂纹效果的形成,主要是利用涂料烘烤固化时,熔融黏度、表面张力和固化速度的变化,让涂膜表面收缩形成的。常见的方法有三种: 1.1 加入填料法 简单说就是多加点填充材料,或者用吸油多的填料。这些填料会阻碍树脂融化后的正常流动,让树脂刚好能包裹住填料颗粒,没有多余的树脂去填满颗粒间的空隙,这样就形成了以填料颗粒为骨架的砂纹立体结构。这种方法成本低,但填料量要是没控制好,会影响涂料的施工效果、涂膜的强度和耐化学品性能。 1.2 加入不相容物质法 往涂料里加一些特殊的聚合物,这些聚合物的熔点比涂料里树脂的熔融温度高。在生产过程中,这些聚合物和其他树脂、固化剂不相容,固化成膜时,树脂会包裹住这些聚合物颗粒,从而形成砂纹。不过要严格控制这种物质的种类和添加量,不然会影响涂膜的强度。用这种方法做的砂纹涂料,耐化学性和耐腐蚀性比较好。 1.3 加入砂纹剂法 这是现在最常用的方法。砂纹剂的表面张力比正常涂膜的小,当涂料熔融流平时,分散在涂膜里的砂纹剂会改变局部张力,让表面张力高的树脂去包裹表面张力低的砂纹剂,最后就形成了均匀的砂纹。这种方法做出来的砂纹涂料,又好看又耐用,机械性能好,纹理稳定,手感滑爽,生产起来也容易。
2. 砂纹粉末涂料怎么制备? 早期制备砂纹涂料,常用多加填料、缩短胶化时间,或者两者结合的方法,但这样既影响性能,加工起来也麻烦,而且涂膜厚度不同,纹理效果也不一样。
现在常用含氟的 PTFE 聚合物来做,效果很稳定。PTFE 的颗粒大小和表面形态不同,做出的纹理也不同。一般来说,加的 PTFE 越多,砂纹效果越明显;粉末颗粒越细,纹理越细;颗粒越粗,纹理越深。同时,加的 PTFE 越多,表面光泽越低。
填料的类型和含量也会影响砂纹效果。比如加 20% 碳酸钙的粗粉末,比同样量的细粉末纹理更粗糙;硫酸钡比碳酸钙更容易形成较深的纹理。不过填料太多也不行,会让涂膜太粗糙,没什么实用价值,所以需要平衡 PTFE 用量、粉末粒径和填料品种。
3. 含氟砂纹剂的麻烦:环保与健康隐患 常用的含氟砂纹剂主要成分是 PTFE,它属于 PFAS 家族。PFAS 是一种人造化学品,因为碳和氟的结合力很强,化学性质特别稳定,而且有防水、防油、抗污的优点,所以在很多行业都有应用。
但问题是,PFAS 很难在环境中降解,还会在生物体内通过食物链积累,对人体健康有潜在危害。现在很多国家都开始管控 PFAS 的使用,含氟砂纹涂料的使用受到了很大限制,所以研发无氟砂纹涂料成了必然趋势。
4. 无氟砂纹涂料怎么做?四大关键环节 无氟砂纹涂料就是不用含氟物质,又能做出砂纹效果的环保涂料。要做好它,需要从原材料、生产工艺、施工工艺和质量控制四个方面入手。
4.1 选对原材料 根据产品性能和使用场景,选好树脂、固化剂、颜填料、砂纹剂和其他助剂,确保这些原料都不含氟,同时能达到理想的砂纹效果和涂层性能。 树脂和固化剂:选不含氟的树脂,让涂膜有较高的硬度、强度和稳定性,保证涂膜的机械性能和耐候性。 砂纹剂:用无氟砂纹剂代替含氟的,它可能是特殊的有机或无机粒子,在涂料熔融和固化时能整齐排列,形成砂纹。比如聚乙烯或聚丙烯晶体,它们和涂料里的树脂等成分在密度、粒径等方面有差异,固化过程中会形成微小的凹凸,呈现砂纹效果。 颜填料:选环保无氟的颜料,比如有机颜料、无机颜料、珠光颜料等,控制好含量和硬度,提高涂层的抗划伤能力和遮盖力。填料优先用沉淀硫酸钡,它化学性质稳定,不含氟。 其他助剂:加聚丙烯蜡、聚乙烯蜡等抗划伤助剂,提高涂层硬度和弹性,同时确保这些助剂不含氟。
4.2 控制生产工艺 最好用专门的无氟生产线生产,避免和含氟产品共用生产线导致残留污染。要精确控制砂纹剂和其他添加剂的用量,确保它们在涂料里分散均匀。对熔融混合、冷却破碎、筛分等环节严格把控,保证砂纹剂颗粒分布良好。
4.3 调整施工工艺 通过调整涂料的熔融温度、粉末粒度、助剂用量等,做出性能好的无氟砂纹涂料。根据不同的施工方法,比如静电喷涂、流化床浸涂等,调整烘烤时间和温度,确保砂纹效果好,不出现流挂、橘皮等问题。
4.4 做好质量控制 定期检测成品的砂纹效果、机械性能、耐腐蚀性、耐候性等指标,确保无氟砂纹涂料既符合环保要求,又能满足客户对外观和耐用性的需求。
5. 结语:环保又好用的无氟砂纹涂料 无氟砂纹效果粉末涂料在建筑、家具、汽车、电子等很多领域都有应用,它既满足了绿色环保的要求,又有很好的性能。通过选对原材料、优化生产和施工工艺、严格质量控制,就能做出既环保又有漂亮砂纹效果的粉末涂料,为各种需要砂纹表面处理的产品提供好选择。
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