7、空心玻璃微珠在粉末涂料中的应用

在粉末涂料中应用时，空心玻璃微珠可以起到以下作用：空心玻璃微珠是一种微小、中空的圆球状粉末，具有重量轻、体积大、导热系数低、抗压强度高、绝缘、耐腐蚀、无毒以及分散性、流动性、稳定性好等优点。

（1）隔热、绝缘、吸水率低。空心玻璃微珠的内部是真空或稀薄气体，与环氧树脂存在密度及导热系数差，所以它具有隔热的特性，是耐高温粉末涂料的极佳填充剂。

（2）可改善粉末涂层的物理机械性能。空心玻璃微珠填料可增加粉末涂料的硬度和刚度。但抗冲击性能下降，下降多少与对中空玻璃微珠的表面处理有关。如选用正确的偶联剂进行预处理，可减少对材料抗冲击性能的影响。

（3）吸油率低。不同型号空心玻璃微珠每100g的吸油率在7mg~50mg之间，这种低吸油率的填充材料在生产过程中变相地增加了填充量降低了综合成本。

8、硅灰石在粉末涂料中的应用

粉末涂料一般采用天然硅灰石粉，由天然硅灰石加工制成。硅灰石在涂料中可作为体质颜料和代替部分白色颜料，起遮盖、增量作用，降低漆的成本。

因具有良好的导电性，常用于环氧绝缘粉末涂料。硅灰石为白色针状结构，可以改善粉末涂料的弯曲和拉伸性能。

硅灰石主要成分为硅酸钙，密度为2.9g/cm3，折射率为1.63，吸油量为30~50%，具有似针状结构，且有好的亮度。

5、二氧化硅在粉末涂料中的应用

此外，粉末涂料常使用气相白炭黑作为粉末涂料的松散和抗结块助剂。气相二氧化硅是一种多功能体质颜料，又是性能优良的涂料流变控制剂。

在液体涂料中，它的流变控制功能包括：增稠、触变、防流挂、覆盖边缘；在固体粉末涂料体系中，增进粉末的自由流动，防止结块和流体化。

多孔粉石英属于二氧化硅体系一种，使用的安全性被认可，已广泛用于粉末涂料、防火涂料、防水涂料、防腐涂料等。

廉价的多孔粉石英可以降低粉末涂料的成本，同时替代硫酸钡以减少产品中可溶性钡的含量，达到环保要求。

6、高岭土在粉末涂料中的应用

高岭土一般吸水性较大，不适合提高涂料的触变性，不适合于制备憎水性涂膜。高岭土产品粒径在0.2—1μm之间。

粒径大的高岭土吸水性小；消光效果好，粒径小的高岭土（1μm以下），可用于半光涂料和内用涂料。高岭土可以改善触变性和抗沉淀性。

煅烧黏土对流变性能没有影响，但却可以像没有经过处理的黏土一样，具有消光作用、增加遮盖性和增加白度，这些都类似于滑石粉。

高岭土可分为煅烧高岭土和水洗高岭土。一般来说，煅烧高岭土的吸油量、不透明性、孔隙率、硬度和百度都高于水洗高岭土。

2、硫酸钡在粉末涂料中的应用

在粉末涂料方面，沉淀硫酸钡能增强粉末涂料的流平性和保光性，并且与所有的色料有较好的兼容性。

可使粉末涂料在喷涂工艺中达到理想的涂膜厚度，且上粉率高。用作涂料体质颜料的硫酸钡有天然和合成两种，天然产品称重晶石粉，合成产品称沉淀硫酸钡。

重晶石粉填料主要用于要求高涂膜强度、高填充力和高化学惰性的工业底漆和汽车中间涂料，也用于需要较高光泽的面漆中。

在乳胶漆中，由于重晶石折射率高（1.637），微细重晶石粉可具有半透明性白色颜料的功能，可在涂料中取代部分钛白粉。

3、云母粉在粉末涂料中的应用

众多类云母中，绢云母的化学结构与高岭土相近，兼具了云母类矿物和粘土类矿物的多种特点。

其应用于涂料中，可大幅度提高涂膜的耐候性、抗透水性，增强涂膜的附着力和强度，改善涂膜的表观。

同时染料粒子易进入绢云母粉的晶格层间，从而保持颜色长久不褪色。此外绢云母粉还具有抗藻防霉的功能。因此，绢云母粉对涂料而言是一种价格性能比优异的多功能填料。

云母粉为复杂的硅酸盐类组成，粒子为鳞片状，耐热、耐酸碱性优良，对粉末涂料的熔融流动性有影响，一般在耐温和绝缘粉末涂料中使用，可作为纹理粉的填料用。

4、滑石粉在粉末涂料中的应用

滑石粉价格便宜，但是它存有缺点，因而用量有限。首先，吸油量较大。在需要低吸油量的场合，它必须与吸油量低的填料和重晶石粉配合；

其次，耐磨性不高，在需要高耐磨性的场合，要加入其他的填料加以弥补；再者，含有其他非金属矿物的滑石粉，因杂质矿物易与酸（如酸雨）反应，故不适用于要求高耐候性的外用涂料中；

此外，滑石粉具有消光性，故它一般不用于高光泽涂料中。滑石粉又称含水硅酸镁，由滑石矿直接粉碎而成。

粒子呈针状结晶，有滑腻感，质地柔软和磨蚀性低，有良好的悬浮性和分散性及一定的触变性，对粉末涂料的熔融流动性有较大的影响，常用于纹理粉。目前在各种底漆、中间涂料、路标漆、工业涂料以及内外用建筑涂料中应用。

粉末涂料中的填料不仅可以降低成本，而且对提高涂料产品的性能也起到很大的作用。如提高涂膜的耐磨性和刮伤性，降低涂料熔融流平时的流挂，提高防腐蚀性能，改进耐潮气性等。

1、碳酸钙在粉末涂料中的应用

粉末涂料在选择填料时需要考虑密度、分散性能、粒径分布、纯度等因素。通常而言，密度越大，粉末涂料的覆盖率越低；

大粒子的分散性好于小粒子的分散性；填料是化学惰性的，能避免与粉末配方的某些组分如颜料发生反应；

填料的颜色应尽可能地白。粉末涂料通常使用的粉体材料主要有碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、云母粉、高岭土、二氧化硅、硅灰石等。

重钙除用于增量外，主要用于部分取代钛白粉和彩色颜料，取代轻钙和沉淀硫酸钡，防腐蚀以及部分取代防锈颜料。

碳酸钙分为轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）和重质碳酸钙。无论哪种碳酸钙、用何种方法生产，不同的粒径大小都强烈地影响涂层的光泽。碳酸钙通常不推荐用于户外使用。

重钙用于室内建筑漆时，可单独使用或与滑石粉并用。与滑石粉相比，碳酸钙可降低粉化速率，改善浅色漆的保色性和增加抗霉菌性。但由于耐酸性差，妨碍了它在外用涂料中的应用。

和重钙相比，轻钙具有小的粒径和窄的粒径分布范围、高的吸油量和亮度，轻钙可用在需求最大消光效果的地方。

膨润土又名膨土岩、斑脱石等，俗名称观音土。是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物质。由于蒙脱土为典型的层状硅酸盐矿物，且其层状片晶之间空隙较大，因此其层间会吸附一定量的水分子及可交换性阳离子。而有机膨润土即是利用其中可交换性阳离子进行有机化改性后，使其可分散于有机溶剂中。

有机化后的膨润土在有机溶剂/树脂中由于其片晶间的氢键作用，而形成不稳定的网状结构，为有机体系提供一定的触变性。即：当有外加剪切力存在时，此网状结构被破坏，而使体系的粘度下降。待剪切力消失后，体系的粘度恢复。

1、有机膨润土的类别

在改性有机膨润土的过程中，由于针对不同的体系及不同的需求，可以采用不同的有机胺盐进行改性，使其可以适用于不同极性的溶剂及不同分散性能需求的体系。

2、有机膨润土

在涂料里的应用由于有机膨润土具有良好的触变性能，因此其可广泛的应用于多种领域中，如：油漆、油墨、润滑油、化妆品、防水材料等。

在涂料应用领域中，不同的涂料体系由于需要面对不同的应用领域，因此在膨润土的选择方面也会有不同的要求。而木器色漆由于某些颜料本身具有一定的防沉性能，因而在使用过程中，除对膨润土的防沉性能有一定的需求外，更为强调其分散、流平等效果。此时具有更好分散、流平性能的易分散型有机膨润土势必成为更佳的选择。由于船舶涂料在施工中对于高漆膜厚度的需求，此时可考虑在涂料配方中添加部分聚酰胺蜡以提高涂料的抗流挂效果。

在粉末涂料中，应用比较多的是砂纹类型粉末中，提高纹路的均匀性和部分消光，加量在0.4-1.0%。另外小部分加在平面粉末中，起到抗流挂、消除缩孔的效果。应用比较多的是来斯新材料定制经营的两个型号：膨润土881与882，改性处理的工艺以及细度有区别。

在粉末涂料中，蜡系列的应用很多，主要作用是提高涂层的硬度、滑爽度、脱气消泡、防止结块、润湿分散、帮助流平、升降光泽等。特别是近年来在转印粉末中的脱模、型材砂纹粉末中的耐划伤耐水煮的应用增多。下面就蜡系列的几个问题简介如下。

*蜡系品种

在粉末涂料中应用的蜡品种，主要有：聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、聚酰胺蜡等。其中，除前述蜡系共性外，各具优势，如聚乙烯便宜、聚丙烯消光效果好、聚四氟硬度高、聚酰胺除气效果好。市售牌号也经常有两种蜡拼用的复合蜡。

*表现形态

在粉末涂料中应用的蜡的形态：微粉、粉末、颗粒、片状等。在粉末中能外加的必须是微粉，相容性好的品种。粉末状分散效果好，更容易帮助流平。颗粒和片状蜡在粉末生产中，能提高挤出速度。

*注意事项：

1.总加量在2%以内，否则影响附着力。

2.除高光蜡外，其他各类蜡粉都消光。

3.与有的聚酯不相容，会出现缩孔。

流平类助剂是粉末涂料中用量较多的助剂，可以说是平面型粉末必加的一类助剂。主要功能有：①改善流动性，适当延长流动时间。②增加对底材的润湿性。③迁移至涂膜表面形成单分子层，提供均匀的表面张力。常用的流平助剂有以下几大类：

一、丙烯酸酯类流平剂

最常用的聚丙烯酸丁酯是液态的，不能直接用于粉末涂料中，需要通过白炭黑粉料或树脂作载体，混合吸收成固态物。这类通用型流平剂为非反应性丙烯酸流平剂，与树脂的相容性有限，可以在短时间内迁移至涂膜表面形成单分子层，平衡表面断面中的表面张力，获得平整如镜的涂膜。这类分子量稍大的，还可以起到脱气、消泡的作用。也有一些加入反应性基团的改性丙烯酸流平剂，主要是氟改性和磷酸酯改性聚丙烯酸酯，其特点是可以提供更低的涂膜表面张力，起到消除雾影提高硬度的作用。以液流计，加量在0.5-0.8%之间。

二、有机硅类流平剂

有机硅流平剂主要分为：聚二甲基硅氧烷流平剂和有机改性聚硅氧烷流平剂，运用于粉末涂料中的主要是有机改性聚硅氧烷流平剂，相对于前者有明显的优势，主要体现在：①有可控的不相容性，更好的控制涂膜表面的流动。②更低的表面张力。③提高爽滑性和抗划伤性。使用有机硅类流平剂用量有一定的要求，用量大容易有缩孔，发雾和影响层间附着力。和其他类似的流平剂，相容性差。其加量多在0.1-1.0%。

三、流平辅助型助剂

流平辅助型助剂主要有:醋丁纤维素、氢化蓖麻油、聚乙烯醇缩丁醛、硅烷类偶联剂等。这类助剂的作用机理主要是：表面张力较低，与树脂不完全相容，可以从树脂中渗出，渗透力强，利于被涂物的润湿和及早排除被涂物所吸附的气体，避免缩孔、针孔的发生，利于流平。对涂膜的丰满度，层间附着力，柔韧性，耐候性等都有贡献。

实际运用中，流平剂品种的选用和加量的控制需要粉末厂根据产品配方的性质来确定。树脂，与固化剂的类型，以及颜料、填充料都影响涂层的流平。我们经常讨论的：配方中树脂份增加或减少，流平剂加量是跟着增加或减少，还是反之减少或增加，大家可以在实际运用中去实践。最常见的是夏天为减少结块，而少加流平类助剂。

偶联剂也称表面处理剂。由于大多数无机填料是亲水的，而作为涂料主体的聚合物却是疏水的，两者之间难于亲和，不是分散困难就是加入量受到限制。而偶联剂却可以使两者易于亲和：分子中的一部分基团可与无机物表面的化学基团反应，形成牢固结合；而另一部分基团则有亲和有机物的性质，即可与有机物分子反应或物理缠绕，使二者紧密相联。而且经过偶联剂处理过的无机填料，聚集的颗料直径明显减小，使体系的流动性得到改善，大大改进了涂料的加工性能，光泽、色泽鲜艳度等表观质量和机械性能。

 偶联剂的分类

（1）硅烷偶联剂

（2）钛酸酯偶联剂

偶联剂的使用

选择偶联剂的基本原则是，酸性填料应使用碱性官能团的偶联剂，而碱性填料应选用含酸性官能团的偶联剂。含硅的无机填料选用硅烷偶联剂最佳，含钙、钡的无机填料选用钛酸酯偶联剂效果更好，其它填料视实际效果确定偶联剂的类型与品种。各种不同结构的偶联剂可以与相应的有机聚合物相适应，一般在使用前都要通过试验才能确定。

粉末涂料喷涂到工件上，再加热固化时，粉末颗粒从熔融到失去流动性的胶化时间较短，一般在150℃下测定时间＜180秒。在温度更高时，时间会更短。这就造成小分子物质在后期溢出时，涂层不能流动自愈，造成涂层表面针孔、气泡等缺陷。

挥发物来自以下几方面：树脂与助剂中的溶剂、颜填料中的水分、喷涂时粉层中包含的气体、工件自身的挥发物，以及涂层在固化时产生的水或其他小分子物质。消泡助剂通过降低涂层的熔融黏度，或者利用助剂改进涂层与工件底材的相容性，使小分子物质加速逸出，从而避免缺陷的产生。

粉末涂料中这类助剂，称作消泡剂或除气剂。安息香是目前使用最多，消泡效果最好的品种。但存在价高、泛黄、烟雾多、有些底材的气泡除不完全等问题。因此市场上出现了一系列替代安息香的助剂。其有效成分各不相同，有酰胺蜡类、微粉聚丙烯/聚乙烯蜡、改性碳酸盐、聚氧乙烯类等。

常用的进口牌号有：科莱恩的3910-微粉化酰胺蜡、BYK的961-微粉化改性聚乙烯蜡、路博润的1362D-微粉化聚丙烯蜡等。

5粉末涂料助剂对粉末涂料的性能影响

我们知道，一些粉末涂料助剂在发挥其正常作用的同时，有时不得不对粉末涂料的某些性能产生不良的影响。这与助剂的用量有密切的关系。目前，市场上有一种低温固化剂，它能使粉末涂料在120℃/30min内固化成膜，这当然是我们所需求的。因为如此低的固化条件会带来巨大的经济效益，也给一些不能在高温下烘烤的材料提供应用可能，大大拓展了粉末涂料的应用领域。但就我们所做试验得知，加入此种低温固化剂，对涂膜的附着力会有较大的影响。这些都是我们在设计配方时，选用粉末涂料助剂应充分了解的。

6粉末涂料用途对粉末涂料助剂的制约

粉末涂料助剂的应用常受到粉末涂料涂膜最终用途的制约，不同的粉末涂料品种对粉末涂料助剂的颜色、气味、耐污染性、耐久性、电气性、耐热、耐寒性等有所要求。如抗静电粉末，多是导电炭黑做的黑色粉末；阻燃粉末流平和高温分解的黄变特性，也多是深色粉末。

7粉末涂料助剂的价格

熟悉粉末涂料的都知道，粉末涂料助剂在粉末涂料配方体系中所占比例很小，但价格一般都很贵。所以考虑原料成本，价格也是衡量其使用的一个重要因素。通常，我们可以选几个不同供应商的相同类型之产品作对比试验，在效果相同的情况下，选择价格低、有品牌、上市时间长的产品。国内的厂家生产的常规助剂，都能和国外同类产品相媲美。比如流平剂，已经很少用PV88、ModaflowPowder2000等牌号。国产消泡剂，也逐渐取代3910，961,9615,1362D这些牌号。砂纹剂、增电剂等也都是国产的价格便宜得多。