與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比,粉末涂料雖然沒有易揮發(fā)的有毒物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成污染,但在固化過程中的反應(yīng)會(huì)有小分子物質(zhì)釋放,這些小分子物質(zhì)聚集在一起會(huì)產(chǎn)生煙霧,就是所謂的冒煙現(xiàn)象。
粉末涂料中常用的增硬,抗劃傷助劑是聚乙烯蠟,外觀為白色小微珠狀或片狀,具有熔點(diǎn)較高、硬度大、光澤度高、顏色雪白等特點(diǎn),在高溫中熔融,在冷卻至常溫時(shí)析出,以微晶形式存在于涂料中且能遷移到涂膜表層,最終與涂料其他組分形成一個(gè)“蠟化”的表層,達(dá)到抗劃傷的效果。
蠟粉高溫易熔融的特性,使得它在烘烤過程中不可避免的有一部分的小分子物質(zhì)從表層析出,最終與空氣接觸,產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象。冒煙現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致涂裝時(shí)面包爐打開時(shí)有肉眼可見的煙,涂裝企業(yè)被認(rèn)為有環(huán)保問題;或者在立式烘烤爐中產(chǎn)生沉積物,易引發(fā)火災(zāi)事故。
為了判斷不同蠟的揮發(fā)性,可以采用如下的判斷方法
1、烘箱失重法:取樣品3g放在直徑50mm的鋁制稱量皿中,220℃烘箱中烘烤20min,冷卻至室溫測(cè)失重率。
2、TGA法:取樣品5mg放入TGA中,以20℃/min的速率升溫到220℃,并保溫20min,讀取TGA的失重率。
3、烘箱觀察法:取樣品3g放在直徑50mm的鋁制稱量皿中,每6L烘箱放一個(gè),220℃烘箱中烘烤20min,開門觀察冒煙情況。
上述實(shí)驗(yàn)中,天平的精度要達(dá)到0.1%精度,能夠稱量到1毫克,一般來說價(jià)格在1000元/臺(tái)左右的的分析天平就完全達(dá)到要求;烘箱溫控精度最好誤差在1℃以內(nèi)。樣品取3-5克較適中,用1克樣品做,實(shí)驗(yàn)的一致性比較差,用10g樣品做,實(shí)驗(yàn)的精確度比較差。
把蠟放在燒杯中觀察熔化過程的冒煙性,受蠟的顆粒形狀、粘度、熔點(diǎn)等原因影響,傳熱過程會(huì)有較大差別,某些時(shí)候會(huì)局部過熱產(chǎn)生冒煙,實(shí)驗(yàn)的一致性比較差。
不同的蠟的熱失重情況差異非常大,以烘箱失重法為判定條件,有的小于1%,有的大于20%,根據(jù)熱失重情況把蠟分為5級(jí):
近年來,隨著環(huán)保要求的提高,粉末涂料市場(chǎng)上的蠟已經(jīng)以冒煙二級(jí)/三級(jí)為主,仍有部分客戶使用冒煙四級(jí)的產(chǎn)品,冒煙五級(jí)的基本無人使用。冒煙三四五級(jí)的蠟,用燒杯熔化時(shí),可以明顯看到有煙霧。冒煙五級(jí)的蠟,固體顆粒狀態(tài)時(shí),一般情況可以聞到有較大的氣味。
歐美日本進(jìn)口的蠟,基本都是一級(jí);東南亞產(chǎn)的以三級(jí)/四級(jí)為主,少量一級(jí)/二級(jí);國產(chǎn)的蠟一二三四五級(jí)均有。南京天詩主要生產(chǎn)銷售冒煙等級(jí)為一級(jí)/二級(jí)的蠟。
一般來說,冒煙較多的蠟,說明小分子較多,這部分蠟不但不會(huì)起到的好的抗劃耐磨性,而且還會(huì)使分子量較大的蠟的抗劃傷性能降低。所以,少加蠟,加好蠟才是比較好的使用策略。