粉末涂料现在优于液态涂料,也被广泛应用于许多行业由于其微不足道的VOC(挥发性有机化合物)排放,固体含量高,能耗低。
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有多种因素影响粉末涂料的性能,像树脂的分子量分布粒子,表面修改各种填料,纯度和化学成分的属性。欧洲杯猜球平台
排除这些因素,粒子大小和形状的粉也有一些主要的参数,导致粉末涂料的最终力学性能的测定。尤其是流动性、光泽、利用率,粉末涂料的附着力属性将被改变通过改变大小和形状的粉末。
因此,它是至关重要的调节粒子的大小和形状在最佳范围在整个生产过程的最终力学性能改善粉末涂料。
这篇文章集中于粉末涂料的主要生产工艺,探讨了这些过程往往会如何影响粉末粒子的大小和形状,最终产品的最终性能。欧洲杯猜球平台
的融化和混合填料和树脂
作为粉末涂料生产过程的第一步,融化和混合填料和树脂被认为是涂层的力学性能的基础。
在这一步中,最大的挑战之一是均匀分散树脂和填料的混合物。这非常依赖于粒子的大小分布。检查粒子大小和混合质量之间的关系,两种类型的二氧化钛作为填充物为特征。
B如上所述在图1中,二氧化钛的粒径相对较小的二氧化钛,因此必须,从理论上讲,比二氧化钛均匀混合A。但在实践中,这是很难均匀混合比。
图1。SEM(扫描电镜)二氧化钛的图像(x 50 k)和二氧化钛B (×200 k)。图片来源:Bettersize技术有限公司。
的Bettersizer 2600激光粒度分析仪(Bettersize仪器有限公司)被用来量化A和B二氧化钛粉末的粒度分布,试图解决这种差异的原因。
图2。二氧化钛的粒径分布和二氧化钛b。图像来源:Bettersize技术有限公司。
二氧化钛B的粒度分布表明,颗粒有巨大的实例中样本,样本大小是广泛分布的。欧洲杯猜球平台此外,通过检查样品在较低的放大扫描电镜(图3),这是发现,小颗粒在二氧化钛B开发更大的聚集。欧洲杯猜球平台
这样做是通过增加表面积和粒子之间的分子间的相互作用。欧洲杯猜球平台因此,在这种情况下,较小的填料粒子大小表现出更大的聚集,因此很难被混合。
图3。扫描电镜图像的二氧化钛(×5 k)和二氧化钛B (×50 k)。图片来源:Bettersize技术有限公司
上浆后两种类型的二氧化钛粉末Bettersizer 2600,两个结论。如果填充物是超大的,大粒子会聚集在油漆的挤压,减少产品的力学性能。欧洲杯猜球平台
同时,界面的能量往往随着粒径减小,导致更大的聚集,很难均匀混合,也影响产品的机械性能。
粉末涂料研磨和分类
其次是融化和混合填料和树脂,后续生产过程的分类粉粉碎。粉末涂料的规模大大影响设置参数时的破碎过程,例如,工厂的各种类型和速度,气流条件下,破碎的进食的速度,和持续时间。
所有这些参数必须考虑这样的最佳粒度粉可以调节,并能获得一个狭窄的粒度分布。下面的数字显示样品的质量分数的变化而不同的生产流程(A和B)受聘时粉粉碎:
图4。规模生产的涂料样品处理和b图像来源:Bettersize技术有限公司。
在进程B,有一个额外的二级分类虽然不是在过程a图表示,二级分类有效降低粗粒子的百分比(> 80μm)以及小颗粒(< 20μm)。欧洲杯猜球平台
换句话说,粒度分布窄得多相比,没有二级分类系统。
与此同时,在相同的过程(或8),当轧机速度增加时,粒子的比例高于80μm减少而粒子大于20μm往往会增加。欧洲杯猜球平台
必须指出所需的能源消耗较高的工厂的操作速度也会增加,造成不必要的经济过热。
最终产品的粉末涂料的性能
颗粒大小影响效率和粉末涂料的力学性能。喷粉过程的时候,小粒子将在气流路径,并最终下降,呆在工件的位置越高;欧洲杯猜球平台更大的粒子将底部欧洲杯猜球平台的工件,导致低质量流出。
但是尺寸过小的粒子减少进食喷涂效欧洲杯猜球平台率的降低速度。同时,个头矮小的粒子加速水分的吸收,欧洲杯猜球平台另外导致更大的粒子的聚合块喷射枪。
因此,通过跟踪和量化粉末涂料的粒度分布,其机械性能和性能可以保证和改善。
粉末涂料粒子的粒子大小欧洲杯猜球平台
如上所述,粒径为粉末涂料是一种非常重要的属性。有几个粒子大小可用的技术,从传统的筛分和显微镜广泛利用激光衍射。每种技术都有它的优缺点。
例如,筛分技术的原理很简单,成本低。然而,操作费力和测试重复性并不理想。显微成像有可能设想每一个粒子,和给定的大小和形态参数。然而,抽样可能不代表。
的激光衍射技术由测量速度快、良好的统计,和代表性。然而,激光分析仪是相对昂贵的。下面讨论的主要测量技术。
激光衍射方法
一般来说,激光衍射方法包含两个分散技术,即干测试,和湿测试。干试验主要利用空气作为分散介质,转移粒子通过压缩空气,并通过剪切分散粉末粒子,粒子与粒子之间的碰撞,碰撞粒子墙。欧洲杯猜球平台
干燥的测试是有益的,其操作快速,它是用户友好的,只有几个因素影响测试结果。因此,它广泛应用于粉末涂料的粒度测量结果。
在干测试测量,压缩空气的压力是非常重要的。如果空气压力太低,样品分散可能会不稳定,导致可怜的重复性的结果。
然而,如果分散压力太高,几次级粒子(聚集)可以分解成不受欢迎的小颗粒。欧洲杯猜球平台
干测试,因此,有必要提前执行压力滴定法,也就是说,跟踪粒度分布的变化和稳定的粉末涂料在不同压力,这样可以确定合适的分散压力。
凝聚或脆弱的样本,干燥的压力滴定测量尤为重要。一个压力滴定曲线的实例显示在图5中。
图5。一个压力滴定曲线通过干燥试验的例子。图片来源:Bettersize技术有限公司。
当压力低于0.15 MPa,样本分散是不稳定,因此测试结果的重复性很差在这种压力。简单地说,如果空气压力太低,很难分散粒子精心。欧洲杯猜球平台
但是,当压力大于0.3 MPa,粒子大小会慢慢减少随着压力的增加。这是因为一些聚合粒子,粉末涂料的分数被认为是。欧洲杯猜球平台
这可能是分成单独的粒子在高压。欧洲杯猜球平台因此,0.25 MPa是合适的分散压力量化这个示例。
必须指出,对于大多数粉末涂料样品,粒度测量结果不容易分散压力的影响(0.1到0.4 MPa)由于其集聚,non-fragility,流动性好。
测量风险造成不适当的压力似乎低,因此干测试通常被认为是最好的和最容易的粉末涂料的选择。图6显示了提供的各种聚氨酯涂料干燥的颗粒大小分布测试。
图6。粒度分布测量来自不同制造商的聚氨酯(PU)涂层的干燥试验。图片来源:Bettersize技术有限公司。
它可以表示从表1 D10的三个涂层样品非常接近对方,这意味着他们fine-end相似大小的微粒,但coarse-end粒子(D90)有一个完全不同的粒度分布。欧洲杯猜球平台
表1。临界粒度值来自不同制造商的聚氨酯涂料用干测试。来源:Bettersize技术有限公司。
| 样本 |
D10(μm) |
D50(μm) |
D90(μm) |
| 聚氨酯涂料的 |
12.34 |
28.19 |
50.87 |
| 聚氨酯涂层B |
12.67 |
29.28 |
54.59 |
| C PU涂层 |
12.72 |
34.13 |
62.24 |
同时,这证明干分散技术是有效地量化粉末涂料样品。
除了巨大的粒子的高分辨率,干测量能有效地跟踪涂料的粒度分布时的生产工艺,欧洲杯猜球平台从而保证了产品性能的稳定,提高产品质量。
尽管干燥方法有好处,如快速操作,效率高,和出色的解决大型粒子,它仍然有其缺陷。欧洲杯猜球平台
例如,它主要取决于压缩空气分散粒子,微粒(粒子低于1μm)可能不是完全由空气分散,尤其是当有大量的他们。欧洲杯猜球平台
在这种情况下,湿测试将是一个理想的选择,因为它有一个更大的分辨率微粒。欧洲杯猜球平台作为湿技术利用水或有机溶剂为分散介质,强大的超细粒子的分散和量化可以通过增加超声破碎法,获得表面活性剂、搅拌等意思。欧洲杯猜球平台
如图7所示,两个环氧酯涂料与不同比例的小微粒被成功地分化,通过湿法分散方法。欧洲杯猜球平台因此确认未解决湿测试粉末涂料的微粒。欧洲杯猜球平台
图7。来自不同制造商的环氧酯涂料粒径分布来衡量湿测试。图片来源:Bettersize技术有限公司。
动态图像分析
此外,形态信息可能会影响喷涂和粉末涂料的性能,以及成像分析技术的最重要的特征是它有能力把粒子。欧洲杯猜球平台
粒子的形貌数据可以提供,如循环和长宽比的粒子。欧洲杯猜球平台Bettersizer S3 +集成系统的动态成像和激光衍射技术能够提供大量的数据在粉末涂料。
在这种背景下,动态图像分析系统Bettersizer S3 +被用来量化两两粉末涂料制造商提供的聚氨酯涂料。圆分布显示在图8。
图8。聚氨酯涂料的环状分布动态图像分析得到的A和B。图片来源:Bettersize技术有限公司。
它可以指出两种粉末涂料表现出不同的循环和形状的变化。聚氨酯涂层的平均循环与循环寿命大约是0.717 0.486而PU涂层的平均循环循环周期为0.386 B是0.654。
图像分析系统有能力跟踪粒子大小、粒度分布、循环以一种有效的方式在涂料的生产过程。
它由一个高分辨率的粗颗粒,可以迅速捕捉大的粒子,这是特别有益的时候表示生产超大颗粒的存在帮助欧洲杯猜球平台控制产品质量。这有助于提高粉末涂料产品的性能。
结论
随着粉末涂料的生产过程而言,颗粒大小是最重要的物理性质之一。
它不仅影响喷涂完成涂料的性能,但也直接关系到整个生产过程的涂料、填料的选择和色散,分类器的操作参数和米尔斯,完成涂料的喷涂。
激光衍射分析仪有取代传统技术在很大程度上主要是由于用户友好性等技术的好处,快速操作,和高重现性。他们都知道粉末涂料行业的强有力的工具。
然而,激光粒度分析仪本身缺乏能够提供数据关于形状和粒子分散的状态。因此,动态成像分析,粒子的大小不仅可以,而且至关重要的形状信息,如循环和长宽比。这被认为是一个完美的补充工具激光分析仪。
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