粉末涂层缺陷分析

粉末涂层缺陷分析

1 缩孔（或“火山坑）

1.1在粉末涂装中，涂膜产生缩孔或火山坑的原因可以从两个方面考虑：

1.1.1粉沫涂料本身的原因引起的;

1.1.2在涂装过程中,由于涂装条件控制不严而造成的。

1.2从粉末涂料本身考虑:

1.2.1在制造粉末涂料过程中,流平剂、消泡剂等助剂量不够或者分散不均匀使有些粉末涂料粒子中不含流平剂或消胞

剂等助剂；

1.2.2由于粉碎机等设备清理不干净，而不同类型树脂粉末涂料之间相容性又不好,或者不同流平剂粉末涂料之间相容

性不好而产生互相污染;

1.2.3在制造粉末涂料时所用的压缩空气中水分和油分离得不干净或者压片冷却辊太凉而凝结的露滴带进水分等原

因,都会对涂膜造成缩孔等弊病.存在上述问题的产品往往只出现在一个批次里的个别包装箱中,在粉末涂料生产厂检验产品时容易漏检,在涂装过程中才被发现,给涂装产品品质带来负面影响。

1.3从粉末涂装角度来考虑,容易产生涂膜缩孔或火山坑等弊病的原因有以下几个方面:

1.3.1从工件的表面处理来考虑,当脱指工序除油不干净,特别是表面比较粗糙的工件上的油污,在铬化时也不能除去,

油污仍然残存在工件上,这时进行粉末涂装后的涂膜容易产生缩孔。这种问题只能通过脱脂工艺的调整来得到解决。

1.3.2当工件表面不平整,而且有一些显微麻坑时,在粉末涂装过程中,在粉末涂料熔融流平时,由于麻坑中的空气受热

膨胀就要拱出正在固化的涂膜,当气体拱出涂膜而涂膜又不能愈合时就成为火山坑,未能拱破涂膜就变成了涂膜上的软泡。这种问题对于冷喷涂的铝型材，第一可以通过改进挤压工艺消除工件上麻坑的方法解决；第二可以从粉末涂料配方中添加适当的消泡剂等助剂的办法来解决。这类助剂可以使粉末涂料在熔融流平时降低表面张力，使工件麻坑中的空气及时逸出并使涂膜很快愈合。

1.3.3经表面处理后的工件,在水洗后烘烤过程中,由于干燥温度和时间不充分,工件表面上残留着水分,在这种情况下

进行涂装,那么烘烤固化过程中水分的挥发致使涂膜容易产生缩孔。这种问题可在表面处理过程中加以解决，方法是调整工件水洗后烘干温度和时间，也可用压缩空气吹干或者用抹布擦干工件表面等方法处理以后再进行粉末涂装即可。

1.3.4粉末涂装设备系统在理换涂料品种时，喷枪、供粉箱、送粉箱、回收系统和喷粉室清扫不彻底，造成旧粉末涂

料与新粉末涂料之间的干扰也会产生上述问题。一般来说，同一类型树脂粉末涂料之间，它们的树脂原材料往往也有较大的差别，此外它们所用的流平剂中是否含有机硅等也是问题，这些都是容易互相干扰产生涂膜缩孔的因素。另外，聚酯树脂粉末涂料与聚酯环氧粉末涂料之间的干扰也容易使涂膜产生缩孔。

1.3.5粉末涂装用的压缩空气中含有水分和油分离不干净时,也容易使涂膜产生缩孔。一般来说，要求压缩空气必须经

过除湿和除油净化处理，此外，还要经常检查除水除油装置的运转情况，及时放掉压缩空气缓冲罐和空压机罐中的残留水和油，保证压缩空气净化品质。

1.3.6粉末涂料受潮严重时，也容易使涂膜产生缩孔。粉末涂料应在室温和干燥的条件下存放，对那些已打开包装但

尚未用完的物料，一定要扎好塑料口袋防止受潮。特别要注意回收粉末涂料在回收过程中容易吸潮和带进杂质等问题，粉末涂料的回收要及时，回收粉要立即与新粉末涂料按一定比例混合后马上使用，避免在回收系统中存放时间过长，从而影响涂装产品品质。尤其是有些油污污染了粉末涂料或者回收粉末涂料以后，就很容易使涂膜产生缩孔等弊病。

2 物理性能不合格

2.1在粉末涂装中,涂膜物理力学性能不好的原因有两个方面:

2.1.1粉末涂料的配方设计不合理,涂膜性能达不到要求;

2.1.2粉末涂料本身性能没问题,而是在粉末涂装中,涂装工艺控制不合理,造成涂膜性能未能达到技术指标.

2.2从粉末涂料考虑,如果在配方设计中树脂与固化剂的匹配不合理,例如树脂的反应活性选择或者固化剂的品种和用

量选择不合理;填料的质量百分含量或者体积浓度太大等这些问题都会影响到涂膜的物理力学性能。

2.3从粉末涂装过程考虑,影响涂膜物理力学性能的原因有如下几个方面。

2.3.1固化炉的烘烤固化温度未能达到粉末涂料要坟的固化温度。虽然固化炉的控制温度在无负荷时容易达到设计温

度或者粉末涂料所要求的固化温度，但是满负荷的情况下，由于总的供热量不足，有时不一定能达到设计温度

或者粉末涂料所需的固化温度尤其是北方地区冬季车间温度较低，如果固化炉的保温条件差，工件进固化炉前温度又低，工件材料壁厚且热容量大时，更容易出现这种问题。当烘烤固化炉的温度达不到粉末涂料烘烤固化温度时，一方面通过增加加热功率解决；另一方面也可以通过延长烘烤固化时间等措施来加以解决。

2.3.2在烘烤固化炉中，烘烤固化时间达不到粉末涂料要求的固化时间。在粉末涂料的固化条件中，固化时间是指被

涂物达到固化温度以后计算的烘烤时间，而不是指工件放入烘烤炉以后就开始计算的时间。当工件材料愈厚，挂的件愈多，那么工件的热容量也就愈大，工件升温至控制温度所需要的时间就愈长。在一定长度的烘烤炉中，当输送链的速度不变时，有效的烘烤时间就愈短。如果有效烘烤时间不够时，涂膜固化不完全，涂膜的物理力学性能就达不到要求。因此，在粉末涂装中，最好用炉温跟测定满负荷条件下，工件在烘烤固化炉中温度变化，以确定合理的烘烤固化温度和时间，这样才能保证涂膜的完全固化，同时也能保证涂膜的物理力学性能。

在实际生产中，由于条件的限制，往往对不同材质、厚度和大小的工件，都按同样的方式挂满挂具，并用同样的烘烤固化温度和时间进行烘烤固化，那么材料比较薄的工件能够完全固化，而材料比较厚的工件不一定能完全固化，这就会影响到涂装产品的性能。为了满足涂膜性能要求，对于不同类型的工件，进行必要的分类，以不同烘烤固化温度和时间进行烘烤固化，才能保证涂膜的物理力学性能。

2.3.3工件表面处理得不好。在工作表面油污未清洗干净，或者铬化膜品质不好，在表面沾污许多铬化液残渣等，在

此情况下，粉末涂装以后涂膜与底材的附着力就不好，同时导致涂膜耐冲击性能也不好。这种问题应通过改进工作的表面处理品质来加以解决。

2.3.4在涂膜性能检验方面，应该严格按照产品标准规定的试验温度和涂膜厚度的条件下进行。一般来说，涂膜厚度

比规定的要厚；试验室温度比规定温度低时，涂膜的耐冲击强度、柔韧性、杯突试验和附着力等性能要差，不容易通过；但是涂膜厚度薄，测试温度比规定温度高时，这此物理力学性能就容易通过。若想真正准确测定涂膜性能，必须按标准所规定的条件或者接近的条件下进行检验才比较好。从保证产品品质角度考虑，尽量在比较苛刻的条件下检验涂膜性能指标，才能万无一失地保证涂装产品品质。

2.3.5烘烤固化温度过高，烘烤时间过长时，由于涂膜的热老化使涂膜颜色发生变化，同时涂膜的柔韧性、耐冲击强

度等物理力学性能也会下降。因此，烘烤固化温度过高，时间过长同样对涂膜物理力学性能是不利的。在粉末涂装中，粉末涂料的烘烤固化温度和时间对涂膜物理力学性能起到决定性作用。因此，一定要经过条件试验，合理地对工件进行分类，以确定挂件数量和排列，以及相对应的烘烤固化温度和时间，才能保证涂装产品品质。

3 粉末涂料不容易上粉

3.1在静电粉末涂装中,粉末涂料的上粉率主要决定于粉末涂料本身的带静电性能和静电粉末涂装条件。

3.2从粉末涂料本身考虑，配方组成中的树脂、固化剂、颜料、填料和助剂的带电性能都将影响粉末涂料的带电性

能。

3.3对于电晕放电静电粉末兴装体系来说，每一种粉末涂料中所包含的树脂和固化剂品种基本是固定的，而且颜料

和助剂也是基本确定的。在这种情况下，选择了带静电性能好的填料品种，也可以改进粉末涂料的带静电性能。

如果填料的品种也受到限制，那么就只能靠添加增电剂等特殊助剂的办法来解决粉末涂料的带静电性能较差的问题。

3.4对于摩擦荷电静电粉末涂装体系来说，粉末涂料树指品种之间带静电性能差别较大，聚氨酯、环氧粉末涂料的

带电性能很好，但是聚酯和聚酯环氧粉末涂料的摩擦荷电性能就不好，必须使用已添加了摩擦荷电助剂的聚酯树脂或者在配方中添加摩擦荷电助剂才能满足摩擦荷电静电喷枪的要求。

3.5从粉末涂料理密度和粒度分布来考虑，当粉末涂料配方中的颜料和填料质量百分含量高时，粉末涂料的密度大，

而且粉末涂料的粒度分布中粗粒子也就多，这样就使有些粉末涂料的重力大于静电吸附能，使粉末涂料难以吸附到工件表面上去，使粉末涂料的上粉率下降。另外，在粉末涂料中，微细粉末涂料含量过多时，粉末涂料粒子的带静电电荷量少，静电吸附能量也小，微细粉末涂料容易被回收粉末涂料系统引风机的风力抽走，其结果粉末涂料的上粉率也会下降。因此，喷粉室内的风速应使粉末涂装时的粉末涂料不至于往喷粉室外逸出，同时又能把喷逸的粉末涂料抽进回收系统，这样就能防止喷粉室内粉末涂料浓度过高，保证了粉末涂装中的安全。

3.6在静电粉末涂装中，对电晕放电荷电静电粉末喷枪来说，施加电压对粉末涂料的带静电性能影响较大。当电压

升高时粉末涂料的上粉率也提高，但是电压过高时对人体也有一定的危害，并可能引起反电离现象，因此，经常使用的电压为50~80k V。另外，工件的电阻对粉末涂料的上粉率也有一定的影响，在保证工件良好接地的基础上，还要及时清除挂具上固化的粉末涂料涂层，保证挂具与被涂物之间的良好接触。这里也应该提请注意的是不同材质的粉末涂料上粉率也有明显差别。还有，在静电粉末涂装中，喷枪的出粉量过大时，由于粉末涂料的带静电电荷量有限，相对的粉末涂料上粉率就会下降，为此应该控制出粉量。再有，输送粉末涂料的空气压力