與傳統的溶劑型塗料相比,粉末塗料雖然沒有易揮發的有毒物質對環境造成汙染,但在固化過程中的反應會有小分子物質釋放,這些小分子物質聚集在一起會產生煙霧,就是所謂的冒煙現象。
粉末塗料中常用的增硬,抗劃傷助劑是聚乙烯蠟,外觀為白色小微珠狀或片狀,具有熔點較高、硬度大、光澤度高、顏色雪白等特點,在高溫中熔融,在冷卻至常溫時析出,以微晶形式存在於塗料中且能遷移到塗膜表層,最終與塗料其他組分形成一個“蠟化”的表層,達到抗劃傷的效果。
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從表層析出,最終與空氣接觸,產生冒煙現象。冒煙現象會導致塗裝時麵包爐打開時有肉眼可見的煙,塗裝企業被認為有環保問題;或者在立式烘烤爐中產生沉積物,易引發火災事故。
為了判斷不同蠟的揮發性,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的鋁製稱量皿中,220℃烘箱中烘烤20min,冷卻至室溫測失重率。
2、TGA法:取樣品5mg放入TGA中,以20℃/min的速率升溫到220℃,並保溫20min,讀取TGA的失重率。
3、烘箱觀察法:取樣品3g放在直徑50mm的鋁製稱量皿中,每6L烘箱放一個,220℃烘箱中烘烤20min,開門觀察冒煙情況。
上述實驗中,天平的精度要達到0.1%精度,能夠稱量到1毫克,一般來說價格在1000元/台左右的的分析天平就完全達到要求;烘箱溫控精度最好誤差在1℃以內。樣品取3-5克較適中,用1克樣品做,實驗的一致性比較差,用10g樣品做,實驗的精確度比較差。
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、熔點等原因影響,傳熱過程會有較大差別,某些時候會局部過熱產生冒煙,實驗的一致性比較差。
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,有的小於1%,有的大於20%,根據熱失重情況把蠟分為5級:
近年來,隨著環保要求的提高,粉末塗料市場上的蠟已經以冒煙二級/三級為主,仍有部分客戶使用冒煙四級的產品,冒煙五級的基本無人使用。冒煙三四五級的蠟,用燒杯熔化時,可以明顯看到有煙霧。冒煙五級的蠟,固體顆粒狀態時,一般情況可以聞到有較大的氣味。
歐美日本進口的蠟,基本都是一級;東南亞產的以三級/四級為主,少量一級/二級;國產的蠟一二三四五級均有。南京18新利官网登陆备用主要生產銷售冒煙等級為一級/二級的蠟。
一般來說,冒煙較多的蠟,說明小分子較多,這部分蠟不但不會起到的好的抗劃耐磨性,而且還會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。