美术型粉末涂料

1.特殊效应粉末涂料特殊效应粉末涂料中的金属效果粉末涂料，以下简称金属粉，在整个装饰性粉末中，应用面越来越广，是目前美术型粉末的主流。

能够用于粉末涂料的特殊效应颜料有许多品种，大体上分为四类，即铝银粉颜料、珠光颜料、铜金粉颜料和其它金属颜料（如镍粉、不锈钢粉等）。

每一类金属颜料又包含很多色相的产品，应用于粉末后，便使得粉末多姿多彩，极大地丰富了粉末的品种和装饰性。

特殊效应粉末涂料现在主要应用于户内户外金属家具、灯具、工艺品、油烟机、婴儿车、运动器材等。

根据调查，国内粉末市场中的大部分金属粉存在质量问题，一是批次间颜色和花纹不稳定，二是喷涂性能较差。

（1）种类和生产工艺同其它粉末一样，特殊效应粉末涂料的开发和生产及喷涂也有其自身的规律，下面按特殊效应颜料的种类和生产工艺逐一探讨，并在最后介绍一下生产金属粉的新工艺-热粘接（bonding）技术。

a)铝银粉铝粉颜料，总体上有浮型和非浮型两种。

有关铝粉的详情请参考《粉末涂料用颜填料》。

浮型铝粉加入粉末中，在烘烤后大多能在涂层表面形成连续相，有时有镜面效果。

非浮型铝粉，由于特有的闪烁性，在粉末中一般不呈连续相，而是像夜晚星星一样独自闪烁。

b)闪烁性非浮型铝粉，通常粒径>20um,表面一般都经过包膜处理，包覆材料主要是有机硅。

非浮型铝粉粒径越粗，则闪烁凃果越好。

由于其表面经过包覆，具有较好的耐酸碱性，有一定的户外耐久性。

添加了非浮型铝粉的粉末涂料可以喷涂洗衣机外壳、摩托车发动机外壳等高要求工件。

后混非浮型铝粉，添加比例很宽，10%左右粉末喷涂性尚无太大的影响。

国内粉末厂应用得较普及的非浮型铝粉是德国爱卡公司的PCR系列。

c ) 浮型铝粉在粉末中的应用更为普及。

浮型铝粉在高倍显微镜下观察，多呈薄片状，平均粒径一般<20um，粒径越小，金属感则越强，遮盖力也越大。

金属感最强的应是镀铬效果，这种效果的金属粉在目前的市场上最受欢迎，开发和生产镀铬效果的粉末必须在底粉配方和铝粉的选择上着手，表01的配方可作参考。

表01 镀铬效果金属粉配方（配方1）表01配方中选择P6060是由于该树脂的熔融黏度很小，与E-12型环氧配合生产的底粉流平度高，光泽也非常高。

蜡的作用主要是提高粉末表面的耐擦伤性。

要得到镜面效果，必须选择合适的铝粉，推荐爱卡公司的PC100和班得鲁(BENDA-LUTZ)公司的AL2081和AL2091,一般添加比例为1.5%，添加量过高易产生吐粉和堵塞喷枪头现象，过低则无镜面效果。

其它粒径的浮型铝粉（粒径大多在10～20um），添加比例在1.5%～2.0%时也能得到非常好的银色效果。

这类铝粉添加量较小时，如<1%，由于铝粉量偏少，不能充分遮盖住底粉，经常出现发花现象，有时也会出现细小的条纹。

d)美术型粉末涂料中主要采用浮型铝粉，这里美术粉可为砂纹、锤纹、皱纹（绵绵漆）和裂纹等。

典型的是黑底银花，底粉为锤纹，按照生产工艺，产生锤纹主要有两种方法，一是后加浮花剂，二是内挤锤纹剂。

后加浮花剂，花纹容易调整，但美观性较差，喷涂过程容易产生花纹分布不均匀的弊端，粉末的回收利用也很困难。

内挤锤纹剂如果工艺掌握得好，可以得到规整美观的花纹，而且立体感强，在工件各个部位花纹较为一致均匀，粉末回收利用率高。

推荐配方见表02表02美术型粉典型配方（配方2）由于是内加锤纹剂，花纹在挤出阶段即基本定型，所以控制挤出条件非常重要。

醋丁纤维素的熔点为140℃左右，不同的挤出温度对其分散性有明显的影响。

它在粉末中的添加比例对花纹也有很大影响，一般添加量<0.035%时，花纹会很大，但容易露底，添加量>0.08%时，花纹将细小而稳定。

上述底粉，加入浮型铝粉，如苏伦克的PP1170 0.3%～0.5%,即可得到花纹清晰、黑白分明、立体感强的黑底银花。

开发花纹大而美观的无光型铝银粉，必须在底粉上作调整，可以采用的方法有：在配方中加入部分羟基聚酯，利用它与环氧树脂等的不相容，来减少消光剂的添加量，使底粉的黏度能适当地降低。

或在配方中加入低黏度的羧基聚酯如天松的CE1099，通常只要加入15%～20%的CE1099即能得到较大的花纹。

具体可参考表03、表04配方。

表03 大花纹粉末配方举例（配方3）表03配方和表04配方的烘烤条件：200℃X10min(金属温度)；底粉光泽<5%。

上述两种底粉后混铝粉和浮化剂都易得到较大的花纹，但在立体感和花纹形状上有细微差别。

建议采用苏伦克的铝粉PP1170,添加比例为0.5%左右，浮花剂的比例视情况而定。

浮花剂的选择也很重要，最好一次性多粉碎一些，过筛用较粗的筛网，多保留一些粗粉。

e).其它美术粉如砂纹或绵绵漆等，后加入铝银粉一般效果不太明显，这是由于它们的花纹很细密，铝粉不能充分定向排列，闪亮性受到不同程度的削弱或抑制而造成的。

这类美术粉的生产相对来说要容易一些。

②珠光效果粉末涂料珠光颜料，能产生出类似于自然界贝売、鱼类、飞禽等的珍珠光彩效果，是常规颜料所不能代替的。

最初的珠光颜料由鱼鳞制成，后来又陆续人工合成出氯化银、碱式碳酸铅和砷化合物珠光颜料，这一系列珠光颜料由于毒性太大，使用范围受到了严重的限制。

现在普遍推广的珠光颜料为系列云母钛，无毒，光稳定性好，色相丰富，综合性能优良。

珠光颜料色相丰富，按照色泽大致可分为银白、虹彩（干涉色）、金黄、金属色（青铜、枣红、紫红、古铜等）四类。

粉末厂的技术员在调配方时，必须考虑珠光颜料的颜色和粒径的稳定性，否则会影响到最终产品的颜色和品质。

珠光颜料供应商比较多，国外以德国默克公司为代表，国内则以常州华珠颜料公司为代表。

这里介绍几个典型的加珠光颜料的粉末配方，考虑到珠光颜料的价格对粉末成本的影响，这里采用常州华珠的部份珠光颜料作分析。

a.古铜锤纹高光型，底粉同配方2，后混珠光颜料F-052 0.8%～1.0%即可。

无光型，底粉采用配方3或配方4，后加珠光颜料F-050 0.5%、F-052 0.8%、浮花剂0.5%。

b.松绿锤纹高光型，底粉同配方2，加珠光颜料G-035 0.8%～1.0%。

无光型，采用配方3或配方4，加珠光颜料G-035 1.0%～1.4%、浮花剂0.6%。

c.紫緞锤纹高光型，底粉同配方2、加珠光颜料G-019 0.8%～1.0%。

无光型，采用配方3或配方4作底粉，加珠光颜料G-019 1.2%～1.5%、浮花剂0.5%。

d.金色砂纹采用黑色砂纹作底粉，见表5表5 黑色砂纹作底粉的配方举例上述底粉直接后混2.5%的珠光颜料H-030即能获得典雅富丽的金色效果。

珠光颜料的品种很多，可以很方便地调出各种各样色调的粉末，银白系列珠光颜料的闪烁性比非浮型铝粉差，在要求耐强酸碱的场合尽量选用珠光颜料，另在要求粉末耐候性好的情况下，也要优先考虑珠光颜料。

③铜金粉用于粉末涂料的铜金粉，实际上不含金，主要成分是金属铜，因掺杂不同比例的锌或锡等而获得多种色相，加入粉末中后，可呈现从丝柔直至粗亮的金色效果。

铜金粉发光柔和，色调亲切，古朴美观，多用于金属家具、灯具和工艺品上。

选择铜金粉除色相外，要多考虑其耐热性。

铜金粉颜料可直接与底粉混合，添加比例视具体情况而定，其色泽和闪光性比珠光颜料要弱一些。

（2）金属粉末涂料的工艺要点①金属颜料的选择提示a.浮型铝粉尽量不要用于要求耐碱的场合。

b.普通的铜金粉不耐温，采用前应先做试验。

c.浮型铝粉和铜金粉不能用于耐候的场合。

d.根据现有的经验，铝粉和铜金粉尽量选用进口产品，这样可更好地确保粉末质量的稳定性。

②配方调整提示a.在平面型金属粉末中，要充分展现金属效果，应适当提高底粉中的树脂比例，流平剂的量也可适当增加，填料最好选用多孔粉石英，且粒径越细越好。

b.挤出过程必须防止细小凹陷的产生，这是由于配方中树脂过高，黏度低，挤出、粉碎和喷涂烘烤过程易受到干扰而造成的，否则在混合金属粉时会出现花点和深色斑点。

c.以透明或半透明粉作底粉，加入金属粉后，须留意金属颜料的遮盖能力，遮盖力不足，在喷涂复杂工件时，易在交叉或拐角处出现露底的问题。

d.在正常情况下，金属颜料的添加量有一定的限度，浮型铝粉宜小于2%，非浮型铝粉添加比例可高一些，至8%～10%时，对喷涂性能尚无太大影响。

珠光颜料应小于3%，而铜金粉与非浮型铝粉相似，添加比例允许高一些。

e.金属颜料如果受潮结块后，应避免使用。

f.锤纹类的金属粉末，在开发或生产前，应多了解客户的工件形状、厚度以及烘烤条件，依客户的具体情况来调整花纹，不然会出现与客户生产时的花纹不一致的情况。

g.底粉中应加入适量的蜡，以增加涂层的抗划伤性。

h.除非特殊要求，金属颜料尽量不要与底粉一起挤出，那样将严重破坏金属效果。

③后混合工艺金属粉末的后混合工艺是决定粉末质量的一个重要因素。

砂纹、锤纹类金属粉末相对而言比较容易，有时手工拌几分钟，效果也还可以。

但对于平面银粉之类，如何稳定地按标准样板生产却是目前制约许多粉末厂的瓶颈。

能够用于成品粉末混合的机械设备有好几种，从混合方式上大体上分为：搅拌机、V字形搅拌机和三向旋转水冷混合机，这几种搅拌设备各有其特点。

铝粉，尤其是浮型铝粉，粒径很细，容易结成松散的小团，利用上述几种设备与底粉一起混合时，根据观察，铝粉小团很难充分散开，铝粉添加量稍高，极易发生吐粉现象，有时在工件上出现一些凸出的铝粉小团，严重地影响了涂层的美观和质量。

现已开发出的新型成品粉末搅拌机，它采用多角度的棱柱为叶桨，转动平稳，设计转速为80～120r/min，采用变频控制，一次投料100～300kg,尤其适用于搅拌浮型铝粉等金属粉。

据测算，在相同的时间内，它的混合效果是其它搅拌机的4倍左右，能达到微米级的均匀度，批次间的颜色重复性非常好。

众所周知，铝粉颜料，主要成分是金属铝，化学性质活泼，遇热或明火会燃烧以致爆炸，在加工铝银粉时确实存在一定的危险性。

采用高速混料罐或搅拌机密封性太好，长时间搅拌，粉末和铝粉由于摩擦等原因很容易升温，增加了燃烧或爆炸的危险性。

新型搅拌机则克服了这个缺点，整个搅拌过程中温升非常小，并且装卸料方便，清洗换色20min即可。

在铝粉粉末生产过程中，最主要的是将铝银粉打散，这样才能在粉末烘烤流动过程中充分展现铝粉的金属闪亮效果。

通常在慢速搅拌过程中，铝粉和底粉与搅拌叶桨以及桶壁之间的摩擦剪切作用微弱，不足以将铝粉微团打散，随着搅拌时间的延长，整个体系由于摩擦作用，温度将慢慢地升高，底粉和铝粉反而更易于结团，所以慢速搅伴后的铝银粉在喷涂时经常会出现：a.流动性差，粉末在流化桶里不易自由流动，好像有一定的阻力；b.出粉慢，粉从枪头出来时有涌动或明显的波动现象，不均匀；c.粉末雾化性差，粉与粉之间很黏，不易分散开，粉末带电性差，不易上粉，回收粉量明显增加；d.在喷涂过程中，铝粉容易聚集，堵在枪口和枪管里，严重时铝粉连续聚集，可从枪口一直延伸到流化桶，使喷枪和流化桶成为导体，损坏设备和影响安全。