pg电子官方粉末涂料烘烤冒烟情况分析

　　是公认的具高效率、优良涂膜性能、生态环保、高经济效益为一体的4E型涂料产品，近年来得到高速发展。然而与传统的溶剂型涂料相比，粉末涂料虽然没有易挥发的有毒物质对环境造成的污染，但在固化成膜过程中会有小分子物质的挥发释放，这些挥发小分子聚集在一起会产生烟雾，这就是所谓的冒烟现象。

　　粉末涂料在涂装过程冒烟会受喷涂设备的影响，立式喷涂线产量大，单位时间内用粉量多，同时经过固化炉的型材多，且一般没有排风装置，所以炉口产生的烟雾会多。而卧式线由于产量低，相对应的粉末用量少，炉口的烟雾不会那么明显。

　　一般烤炉的进出口处冒烟大，若车间排烟不力，则生产车间内顶部会云雾缭绕。从喷涂现场来看，不管是平面粉还是砂面粉，亮光粉的还是平光粉、哑光粉，都有冒烟的现象，其中以哑光粉最为严重。

　　粉末涂料一般由树脂、固化剂、颜料、填料和助剂组成，而助剂又包括流平剂、光亮剂、脱气剂、消光剂、纹理剂、抗氧剂等，根据情况按量添加，不同种类的原材料对粉末涂料冒烟量的影响会有不同。

　　树脂作为最主要的成膜物，一般占粉末涂料总量的50-60%，树脂决定了粉末涂料的绝大多数性能，所以，我们首先从树脂开始研究。

　　2冒烟等级只是为了方便直观的对冒烟量进行对比，不作为标准，0级到5级代表烟少到烟大。

　　从上表可以看出，树脂的失重有大有小，但都在同一个数量级上。在单独烘烤过程中均不会产生明显的烟，因为聚酯都是由多元酸与多元醇反应而来，残留的有机小分子的量都很少，且都是无色无味的，在烘烤过程中也不会产生烟雾，所以说树脂可能不是粉末涂料产生烟雾的根本原因。

　　为此，我们用同一树脂制作了7个不同的粉末，测试这7个粉末涂料失重与冒烟之间的关系，结果如下。

　　2冒烟等级只是为了方便直观的对冒烟量进行对比，不作为标准，0级到5级代表烟少到烟大。

　　从以上两个表的数据分析可知，粉末涂料固化成膜过程是失重的过程，用同一树脂制成的7个粉末失重大致相同，而冒烟量却差别很大，所以确定树脂不是冒烟最主要的来源。

　　同时我们也做了颜料和填料的失重与冒烟对比，发现填料的失重都在0.02%以下，而且常用的填料都是无机物，在常温或者较高的温度下都难以分解。实际上，填料的失重主要是来自于其所含的水分或者是结合水，在挤出或者磨粉的过程中就已经完全挥发，不会对粉末冒烟有任何影响。颜料的失重更小，经过反复的测量，绝大部分的颜料失重率在0.01%以下，在烘烤过程中也没有任何的烟雾产生。而粉末涂料的颜料除了钛白粉之外，别的颜料用量都很小，对冒烟的影响更是可以忽略不计，因而可以排除颜料的影响。因此，通过替换或改进填料、颜料来减少粉末涂料冒烟并不可行。

　　排除以上原因后，粉末涂料冒烟最有可能就是来自于固化剂和助剂。固化剂和树脂相类似，但有一定区别，首先它在固化过程中与树脂反应而形成成膜物质，所以对于固化剂，在反应过程中小分子的挥发是必然的。首先我们测量了不同TGIC失重的大小，结果下表所示。

　　2冒烟等级只是为了方便直观的对冒烟量进行对比，不作为标准，0级到5级代表烟少到烟大。

　　从以上可以看出，不同TGIC虽然失重有明显的差别，但冒烟量却没有太大的区别。接着测试在相同的配方中，不同的TGIC所制粉末的冒烟量是否有区别。

　　用同一配方、不同TGIC制作4个不同的粉末，测试这4个粉末涂料冒烟量的大小（为了避免助剂的干扰，该配方中未加任何助剂），结果如下。

　　2冒烟等级只是为了方便直观的对冒烟量进行对比，不作为标准，0级到5级代表烟少到烟大。

　　由以上分析可知，不同厂家的TGIC只在失重率上有本质的差别，但在冒烟大小方面并没有明显的区别，所以通过筛选TGIC来减少冒烟量的潜力不大。

　　相对而言，助剂在粉末涂料中用量很少，但起着非常重要的作用，同样的由它带来的冒烟问题也不容忽视。如以①号配方添加助剂，然后再与①号进行冒烟对比，发现加了助剂之后冒烟达到3级以上，虽然只添加了4-8%的助剂，却对冒烟量产生如此大的影响，由此可以断定，粉末涂料冒烟来源于所添加的助剂中含有的小分子物质在烘烤过程中的挥发、升华。

　　粉末涂料常用的助剂主要有流平剂、光亮剂、蜡粉、消光剂、抗氧剂等，虽然用量都很少，但都有可能是冒烟的主要来源。我们常用的流平剂有丙烯酸均聚物、丙烯酸酯共聚物以及它们的有机硅改性物，它们在烘烤过程中会有少量的烟雾冒出，光亮剂也同样如此。但是流平剂与光亮剂的用量仅为0.8%-1%，而且都不参与反应，对冒烟的影响不大，改进的潜力不大。

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