粉末涂料的质量控制及优劣判断方法探讨

1 概 述

粉末涂料的品种虽然没有像溶剂型涂料那样繁多，但可作为粉末涂料的聚合物树脂也有很多，总体可分为热固性和热塑性两大类。(1)热固性粉末涂料是指以热固性树脂作为成膜物质，加入起交联反应的固化剂经加热后能形成不溶不熔、质地坚硬的涂层。温度再高该涂层也不会像热塑性涂层那样软化，而只能发生分解。由于热固性粉末涂料所采用的树脂为聚合度较低的预聚物，分子量较低，所以涂层的流平性较好，具有较好的装饰性。而且低分子量的预聚物经固化后，能形成网状交联的大分子，因而涂层具有较好防腐性和机械性能。故热固性粉末涂料发展尤为迅速。(2)热塑性粉末涂料。热塑性粉末涂料是1950年开始出现的，它在喷涂温度下熔融，冷却时凝固成膜。由于加工和喷涂方法简单，粉末涂料只需加热熔化、流平、冷却或萃取凝固成膜即可，不需要复杂的固化装置。大多使用的原料都是市场上常见的聚合物，多数条件下都可满足使用性能的要求。但也存在某些不足，诸如熔融温度高、着色水平低、与金属表面黏着性差等。尽管如此，常用的热塑性粉末涂料仍表现出一些特有的性能，其中聚烯烃粉末涂料具有极好的耐溶剂性；聚偏氟乙烯涂料具有突出的耐候性；聚酰胺具有优异的耐磨性；聚氯乙烯具有较好的性价比；热塑性聚酯粉末涂料具有外观漂亮、艺术性高等优点。
对于粉末涂料的质量控制，可以从以下几个方面着手。
 

2 粉末涂料的质量控制工艺流程

2.1 原材料的质量控制

原材料质量是保证粉末涂料产品质量的基本条件，如果原材料的质量不好，就不可能制造出质量好的粉末涂料产品。粉末涂料是由树脂、固化剂(或交联树脂)颜料、填料和助剂等组成，其中树脂和固化剂(或交联树脂)是决定粉末涂料外观、涂膜物理机械性能和耐化学介质性能最关键性的因素。

2.1.1 树脂和固化剂(或交联树脂)

树脂和固化剂(或交联树脂)是成膜物质，它们的质量稳定性对粉末涂料和涂膜性能起决定性作用。根据原材料生产企业的技术指标，结合本企业的生产经验和用户要求，制定企业的原材料验收技术指标，并按技术指标验收才能保证本企业的产品质量。为了保证原材料质量，建议检验胶化时间、软化点指标，在有条件的情况下，定期抽查树脂反应性官能团的技术指标，例如酸值、羟值、环氧值等技术指标，这些指标也应在双方商定的技术指标范围内。为了保证检验数据的准确性和可靠性，应与原材料生产企业的测定方法相互统一，或者找出两种方法的系统误差，避免双方因测定方法上的差异带来的技术指标检验结果的偏差。

2.1.2 颜料和填料

在粉末涂料的配方中，颜料和填料的用量仅次于树脂和固化剂(或交联树脂)的用量，它的产品质量对涂膜的色差和保色性起着主要作用，并且对涂膜光泽也有很大的影响。

2.1.3 助剂

虽然助剂在原材料总量中所占比例很少，但是在涂料配方中是不可缺少的成分，在某些情况下对涂膜外观和性能起到决定性的作用。保证助剂的产品质量，对粉末涂料产品质量的控制也起到决定性

的作用。

2.2 粉末涂料配方设计

粉末涂料配方的科学合理设计是保证粉末涂料产品质量和经济效益的重要环节，设计配方的原则是既要保证产品质量，又要在价格上有竞争力，供需双方都可以接受。特别是原材料的质量存在某些问题时，通过配方的合理设计可以弥补不足之处。在设计粉末涂料配方时，应该考虑下列问题：

(1)在涂料和涂膜性能设计上，一定要达到或者超过用户的技术指标要求或者现在使用的产品技术指标，而且还应有自己产品的特色，产品必须有一定的经济效益空间。

(2)树脂和固化剂(或交联树脂)的匹配应该能够完全满足用户对烘烤温度和烘烤时间的要求，如果有差距，例如树脂的反应活性低等，应通过调整促进剂品种或者用量来达到涂膜性能的要求。

(3)合理调整颜填料品种和用量，使粉末涂料既保证有足够的喷涂面积，又保证涂膜的外观和物理机械性能，同时还要考虑涂料成本的合理性。

(4)通过经验和必要的试验，选择必需的助剂品种和合理的用量；对于类似的助剂品种，应经过比较和鉴别选用最合适的品种。对于使用纹理剂等助剂的美术型粉末涂料而言，应该注意了解助剂的规格和有效成分对涂膜性能的影响。

(5)在设计配方时，除了成膜物质的耐候性和耐热性外，应特别注意颜料的耐热性和耐光性问题。
2.3 设备的选择和生产工艺的控制

要想得到满意的粉末涂料产品，除了原材料的质量控制和科学合理的配方设计外，还有很重要的一点是生产设备的选择和生产工艺的控制。再好的原材料和科学合理的配方，没有好的生产设备和严

格的生产工艺控制作保证仍然生产不出质量好的产品。

2.4 产品质量的中间控制和检验

产品质量的中间控制是保证产品质量的重要环节，可确保产品质量出现问题时，能够及时发现并采取有效措施避免更多的损失。产品质量的最终检验是保证合格产品出厂的最后一道关口。在粉末涂料生产中应该考虑运行中间控制和检验问题。
 

3 粉末涂装企业对于粉末涂料质量简便判断方法

对于粉末涂装企业，随着粉末涂料的发展壮大，市场的需求增大，粉末涂料的质量也开始参差不齐。那么应该如何分辨粉末涂料的优劣呢？如何最快找到想要的性价比高的产品？当然可以根据粉末涂料及其涂层的检测标准指南GB/T 21776—2008逐一检测，但那样会耗时耗力。下面笔者结合14年粉末涂料产品质量控制和粉末涂装经验，找到一些简便的分析方法，希望能抛砖引玉。

3.1 外观识别法

对于一箱整包装的粉末涂料，直接用手接触，好的粉末涂料手感应为丝绸般顺滑、蓬松、飘浮，抓一把粉末在手中，粉末越顺滑蓬松，质量相对越好；反之，粉末粗糙手感沉、质量差，不易带电喷涂，二次落粉多，浪费大。体积越大，说明粉末涂料的密度小，内加填料少，相对来说成本越高。在其他不变的情况下，相同大小的纸箱，哪一家粉厂的粉体积大，就是说明密度小，容易一次喷涂，二次落粉少，浪费小，喷涂面积多，综合使用成本低。一般普通粉末涂料，在同样的贮存时间环境条件下，好的粉末产品可以长时间贮存，粉末流平及其他效果不变。正常粉末涂料在常温下保质期为12个月，采用低端原材料产品质量不稳定，易变质；使用差的原材料生产的粉末涂料，喷涂表面在半年后会加速粉化、老化，影响客户声誉。

3.2 喷涂面积识别法

有些不良粉末厂配方采用低于45%以下的树脂含量来以次充好，增加填充料以降低配方成本，增加了粉末的密度，减少喷涂面积。面对这种情况，可以采用2家粉厂同种产品对比法：取2家同种粉末涂料喷涂相同产品，如果是自动喷粉末线，保持一致的涂装数据，如果是手动喷粉，控制好统一的膜厚，最终看哪一家的粉末喷涂产品多，哪一家的喷涂产品少。对使用厂家来说，在同样的涂膜数据下，喷涂面积多，使用成本就低，即是性价比高的产品。依每千克粉末涂料喷涂8 m2来计算，按市场价格每千克粉末24元，每少喷涂1 m2，相当于厂家每千克粉末需多付3元，建议粉末涂装厂家采购粉末时，不能只顾单一看粉末涂料的销售价格，应该仔细核算自己实际使用成本。

3.3 喷涂人员作业识别法

主要考察上粉率和工作效率。好的粉末涂料极易喷涂，粉末从静电喷枪喷出到工件上，不管是自动流水线还是手动喷涂，一般喷1～3枪(指往复3次)就可以将底材盖住，二次回收粉少，工作效率高。如果要喷3～5枪才可将底材盖住，那么就是二次回收粉多，工作效率低。喷涂一线作业人员可以通过喷涂上粉率，即掉下来的粉多不多来认定。

3.4 烘烤识别法

主要考察有没有烟产生。一般普通粉末涂料在烘烤过程中要求没有大量的烟产生，这个应是在设计配方时要考虑的因素。有些粉末(例如有的半光或者无光粉末)涂料在烘烤过程中有大量的烟产生，主要是配方的材料在涂膜固化过程中产生大量的小分子物质。有的时候是基于特殊的材料制作，而有的时候是厂家在原材料方面以次充好。诚然，我们认为最好的产品是既能有满意的涂膜性能，又不要有大量烟释放的产品。

3.5 烘烤后成品外观及光泽识别法

烘烤后外观好的粉末涂料外观细腻、饱满、通透，如果是美术涂料还要求立体感强。而光泽度好的粉末产品可长时间保持相对光泽。

3.6 附着力及老化识别法

附着力及耐老化好的粉末产品附着力强、韧性强，并可保持几年不粉化、不老化。可通过对比测试弯曲试验，以及观察几个月后产品有无老化、粉化来判定。

3.7 耐黄变识别法

将温度调至220～230 ℃，把涂装好的工件保温10～15 min后拿出来比较，耐温耐候比较好的产品，经高温烘烤后色变较小，光泽变化不大。此种方法，对于检测户外浅色粉末涂料特别有效。

3.8 环保识别法

可看产品是否通过SGS环保检测。好的粉末材料都是大厂生产，环保有保证。而环保超标会给一些出口企业造成较大经济损失。
 

4 粉末涂料经常做假(偷工减料)的方式

(1)树脂及原材料的选择：环氧、聚酯为石油的附属品，正品石油及附属品为大宗产品，材料价格全国各地相差无几，材料做假的方式无非是以次充好，用原材料比较差的环氧及聚酯代替好材料。

(2)树脂和填充料的配比：正常粉末涂料的树脂含量应在55%～65%，树脂大约为22元/kg，填充料大约为3元/kg。差的粉末树脂以低于45%的含量来以次充好。

(3)回收粉的添加比例：回收粉分为落地粉、扫地粉、从风管中回收下来的杂粉、回收箱中的杂粉、问题粉及过期粉末。回收粉有专人回收，回收粉正常市场价为1～3元/kg，粉末按回收粉的添加比例：100%回收粉，10%～80%添加，价格也各不相同，市场上回收粉按添加比例粉末价格从8元/kg、12～13元/kg到16～17元/kg各不相同。