本文主要分析了鋁型材用粉末涂料貯存穩(wěn)定性出現異常的原因，并對如何提高粉末涂料貯存穩(wěn)定性提供了一些思路，同時對粉末涂料用戶提供了一些應用過程的注意事項。
在粉末涂料的應用過程中，特別是在潮濕悶熱的南方，時常會出現粉末涂料用戶在開箱即將噴涂時發(fā)現粉末結團的現象。
這時需要噴涂員工對粉末進行過篩處理，影響了噴涂的效率。也有一些特殊的粉末，在環(huán)境不十分理想的條件下貯存一定時間后，噴涂固化成膜，出現了涂膜光澤異常、表面粗糙、機械性能下降、耐沸水性差等現象。
這時往往被評判為不合格粉末，也就是我們常說的粉末變質了。造成以上現象的原因，主要是粉末本身的特殊性和貯存不當引起的貯存穩(wěn)定性不好，從機理上分析，主要有物理變化和化學變化。
本文主要從物理變化和化學變化的機理分析了鋁型材用粉末涂料貯存穩(wěn)定性出現異常的原因，并對如何提高粉末涂料貯存穩(wěn)定性提供了一些思路。
同時對粉末涂料用戶提供了一些應用過程的注意事項，最終使粉末涂料的貯存期得到相對延長，減少用戶在噴涂過程不必要的麻煩。
粉末涂料在貯存過程中會發(fā)生緩慢的變化,主要是因為粉末涂料生產過程中將樹脂、固化劑及各種助劑通過擠出熔融后混合在一起。
所以在一定環(huán)境下貯存一段時間后，混合在一起的原材料自身或者互相間會產生一些微小變化，使粉末涂料不能正常使用。
通常超出貯存時間后，粉末會出現結團聚集、流動性變差等現象，涂膜會產生光澤異常、流平變差、表面變粗糙等變化。
我們通常認為粉末的貯存穩(wěn)定性差有兩個方面的原因。
一是粉末的物理狀態(tài)發(fā)生了變化，這是由于粉末涂料長時間處于較高的溫度（接近或大于粉末的玻璃化溫度），粉末由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉化，導致粉末軟化發(fā)粘，表現出來就是粉末結團或聚集，在流化桶內難以流化分散，影響正常的噴涂施工。
另一種涉及到粉末的化學活性發(fā)生了變化，由于某些特殊的粉末涂料中加有反應型消光劑、消光固化劑等成分，會導致粉末的活性加大。
在一定時間溫度條件下，粉末產生了部分化學反應，引起粉末變質，通常的表現是涂膜流平性及光澤產生變化，有時也會使涂膜的理化性能部分下降。
其具體影響因素分析如下：
1.粉末涂料的玻璃化溫度
粉末涂料在貯存一段時間后，出現如結團或聚集等物理狀態(tài)變化主要是粉末軟化發(fā)粘導致的，而粉末發(fā)粘主要是因為粉末貯存的環(huán)境溫度接近或高于粉末的玻璃化溫度。
玻璃化溫度是指高聚物由高彈態(tài)轉變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度，指無定型聚合物（包括結晶型聚合物中的非結晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉變溫度，是無定型聚合物大分子鏈段自由運動的最低溫度，通常用Tg表示，隨測定的方法和條件有一定的不同。
圖一是線性非晶態(tài)高聚物在不同溫度下的形變曲線。在Tg以下，聚合物處于玻璃態(tài)，分子鏈和鏈段都不能運動，只是構成分子的原子(或基團)在其平衡位置作振動。
而在Tg時，分子鏈雖不能移動，但是鏈段開始運動，表現出高彈性質。(1)因此，盡管粉末涂料的貯存溫度常常在它的Tg以下，但是由于低分子的運動和樹脂分子中的原子（或基團）在振動，也會引起結團現象。
圖一
由以上分析知道，粉末涂料的玻璃化溫度越高，它的貯存穩(wěn)定性越好。粉末涂料的玻璃化溫度是由粉末涂料各個組成成分共同決定的，主要由樹脂和固化劑的玻璃化溫度決定的，因為這兩者在粉末涂料中的含量一般占總量的60%左右。
常用的大部分助劑都是分子量較小的高分子化合物，玻璃化溫度較低，會降低粉末涂料的Tg，但是大部分助劑的用量都很小，對粉末最終Tg影響不大。
而粉末涂料中無機物（如填料、無機顏料）對粉末最終Tg提高有一定的貢獻。由表一可以看出，不同類型的粉末涂料Tg是不一樣的，同類型的粉末涂料Tg也有一些差別。總的來說，砂紋粉Tg比平面粉高。
表一中粉末Tg由瑞士梅特勒-托利多DSC1測量而得，樹脂Tg是指對應樣粉所使用樹脂的Tg，通過以下公式計算得出。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+…Wn/Tgn
式中：Tg-粉末配方中樹脂的玻璃化溫度，K；Tgn一粉末涂料中各個樹脂玻璃化溫度，K，由樹脂廠家檢測報告提供；Wn-分別為粉末涂料中各個樹脂的質量分數。
由圖二可以看出，粉末涂料的Tg和配方中所使用的樹脂Tg具有一定的正向相關性，即樹脂的Tg越高，對應粉末的Tg也越高。
粉末Tg和樹脂Tg大部分都相差在10℃左右（砂紋1除外）。雖然提高樹脂的Tg可改善涂料的貯存穩(wěn)定性，但樹脂的Tg提高會使涂膜變得脆且硬，耐沖擊性和柔韌性降低【1】，同時涂膜流平也會變差。
表一 不同樣粉的樹脂Tg和粉末Tg
 圖二 不同樣粉的樹脂Tg和粉末Tg
所以，在鋁型材用粉末涂料配方設計時，在保證涂膜外觀的情況下，盡量選擇Tg高的樹脂；另外，在不影響粉末涂料和涂膜各項性能的情況下，適當提高配方中顏填料的含量，都可以提高粉末涂料的玻璃化溫度。
2.粉末涂料體系的反應活性
在粉末涂料中主要是由于樹脂和固化劑直接接觸，所以長期在一定條件下會發(fā)生化學反應，造成粉末涂料變質，通常的表現是涂膜流平性及光澤產生變化，有時也會使涂膜的理化性能（如耐沸水、機械性能）部分下降。
而粉末涂料體系本身的反應活性越大或者貯存的環(huán)境溫度越高，都會加快粉末體系的化學變化。
粉末涂料的反應活性主要是由聚酯樹脂的酸值/羥值、促進劑的用量以及反應型消光劑或者消光固化劑的用量決定的。
一般情況下聚酯樹脂酸值/羥值越高意味著其反應的官能團越多，反應活性越大，宏觀的表現就是粉末體系的膠化時間短。
比如聚氨酯粉末中高羥值樹脂比低羥值樹脂制作出來的粉末膠化時間明顯短，對貯存環(huán)境要求更嚴格，非常容易變質，在實際應用時貯存周期極短。
對于聚酯樹脂的酸值相差不大，但不同種類或廠家的樹脂的反應活性也不一樣，比如一般用于木紋粉的樹脂比普通粉用樹脂的反應活性大，所以一般木紋粉放置一段時間后，會出現粉末物理狀態(tài)未結團，但是其在轉印時會出現難撕紙現象。
這就是木紋粉由于反應活性大，少部分粉末已緩慢反應、變質。所以在設計配方時，根據客戶要求，選擇出恰當的酸值和活性的樹脂是很重要的。
對于半、啞光配方，會在配方中添加消光劑或者消光固化劑，而現在市場上大部分物理消光劑都是內反應平衡型消光劑，外在表現是不需要消耗固化劑。
對于消光固化劑就是直接消耗固化劑參加反應，所以這兩類助劑都會導致粉末涂料化學活性變強，膠化時間變短，會使粉末涂料在貯存過程中更容易發(fā)生化學變化。
所以可通過選擇不影響粉末涂料反應活性的消光劑或者通過調整配方盡量減少反應型的消光劑或者消光固化劑的用量來提升粉末涂料貯存穩(wěn)定性。
對于有些特殊配方中會使用到促進劑一類的物質，外在的表現就是粉末涂料的膠化時間明顯變短，說明促進劑會使粉末涂料體系活性明顯變強，造成粉末涂料容易變質，所以盡量避免使用。
3.粉末涂料粒徑分布
粉末涂料的粒徑通�？刂艱50介于30-40μm之間，如果10um以下細粉較多，它們的比表面積就迅速增加，粉與粉之間的接觸面也隨之增加，容易聚集成團。
特別是在夏天炎熱潮濕的情況下，粉末更易結團，在流化桶內，難以流化，不能形成均勻的霧狀導致噴槍出粉不均，噴涂效率下降。
所以，控制好粉末的粒徑分布，特別是降低細粉含量，也能改善粉末涂料的貯存穩(wěn)定性。
從粉末涂料本身的角度來看，通過以上分析，我們可以從以下幾個方面改善鋁型材用粉末涂料的貯存穩(wěn)定性。
1.在不影響粉末涂料和涂膜各項性能的情況下，盡量選擇Tg高的樹脂，并適當提高配方中顏填料的含量。
2.根據不同產品的性能和客戶要求，選擇恰當酸值和活性的樹脂，嚴格控制消光劑的種類和用量，避免使用促進劑。
3.少用、慎用其他助劑，與原材料廠家溝通，提高原材料的貯存穩(wěn)定性。
4.粉末生產時，控制好粒徑分布，特別是要降低細粉含量。粉末磨完之后，等容器中的粉末冷卻之后再封口或者在車間通冷氣防止粉末溫度過高。
5.在粉末涂料的制造過程中，以外加的方式添加比表面積大、吸濕能力強的氣相二氧化硅、氧化鋁C等疏松劑。
使粉末涂料粒子之間形成隔離層，減少粉末涂料粒子碰撞和凝聚的機會，使粉末涂料不容易結團，從而改進粉末涂料的貯存穩(wěn)定性。
因為要平衡粉末涂料和涂膜的各項性能，在目前的技術水平下，粉末涂料的Tg也不可能設計得很高。
所以，粉末涂料生產出來后，它的貯存穩(wěn)定性就已經固定，為了延長它的貯存期，用戶的貯存環(huán)境也很重要。針對鋁型材用粉末涂料，建議用戶在貯存時，應達到以下條件，并盡可能在短時間內將粉末使用完畢。
貯存溫度：不超過30℃，最好在25℃以下。
貯存環(huán)境：應保持通風、干燥，防止日光直接照射粉末；貯存粉末的地點不允許與火種接近，并遠離熱源。
其他注意事項：防止倉庫積水或滴水，粉末涂料包裝箱需放在貨架或者隔離地面的木板上，堆放高度最好不要超過4層。
提高粉末涂料的貯存穩(wěn)定性，不僅需要粉末涂料原材料廠家設計Tg高的原材料，而且需要粉末廠家有針對性的設計配方并控制好生產工藝，同時也需要粉末涂料用戶在貯存環(huán)境上的改善。 來源：廣東華江粉末科技有限公司
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