摘要：水纹粉末从户内型环氧体系的应用开始，逐渐向户外型聚氨酯体系迈进。顺应国内市场的需要，还专门开发了兼顾环氧体系和聚氨酯体系之质价的特色品种，以及抗菌型、防静电型专用品种，以满足在不同３Ｃ产品上的应用需求。为打破国外市场，对聚氨酯体系水纹粉固化剂和水纹剂的封锁。国内科技工作者不遗余力地研究和开发，推动国内粉末行业向产业化方向发展。
1引言
3C产品：指计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(Consumer Electronics)三者的统称，亦称“信息家电”。包括人们熟悉的电脑、手机、监控摄像头、数码相机等产品。《Paint & Coatings Industry》（简称PCI）也是按这个方式将粉末的应用领域分类。
水纹粉末家族有应用于户内和户外两大领域的产品。也有为防静电和抗茵而设计的专用产品。中国各地对粉末涂料命名各异，水纹粉末在国内的叫法并不一致，其中以水纹、绵绵漆、皱纹、皮纹、布纹、网纹、织纹等冠称最为常见。水纹粉末都外观闪烁，多彩靓丽，层次感丰富，色彩和光泽完美搭配，有非凡的高档装饰效果。而且赋予人们独特的触摸感觉，看起来既似流水粗糙花纹，摸上去又平滑细腻。由于纹理类粉末都具备本能的透气性，更易解决铸件类的气孔弊病。得益于水纹粉末能避免某些涂装缺陷，水纹粉家族在3C产品上的应用越来越大，特别是在电脑机箱和摄像头外壳工件更为突出。
水纹粉末应用于电脑电源外壳
水纹粉末涂料
2水纹粉末家族的历史沿革
国内商业化水纹粉末首先从环氧体系开始。户内型环氧水纹粉末涂料，主要以环氧树脂-双氰胺为主要基料，以乙酰丙酮铝（俗称户内水纹剂）催化作用下形成水纹效果。必要时使用少量中高酸值的聚酯树脂来调节水纹的纹理。这种环氧水纹粉末只能应用于户内领域。
随着国内３Ｃ产品涂装的不断发展，也有应用于户外的通信器材，以及室外摄像头等的涂装。所以，产量份额极少的聚氨酯体系水纹粉末也从幕后走向台前。但是，聚氨酯体系的固化剂及水纹催化剂一直受外国人控制，导致该体系水纹粉价格不菲,市场无法接受。迫使国内的科技工作者开发出国产的固化剂及户外水纹剂，降低成本，现已得到长足发展。
中国是个有智慧的民族，文化源远流长，通过改革开放的不断深化，市场经济更具中国特色化。为适合市场的需要，结合环氧和聚氨酯两种水纹粉末的特点，取长补短开发出一种质价介于环氧体系和聚氨酯体系之间的产品----混合型3C水纹粉末。技术要求和价格都适合中国市场的实情。混合型水纹粉价格明显低于聚氨酯体系水纹粉。所以，在3C产品应用上更有前景。
直至今天，水纹粉末在3C产品上应用越来越广泛。依据一些3C产品的特殊要求，防静电、抗菌等专用水纹粉末也进入市场。
2.1 环氧体系水纹粉末
环氧体系水纹粉是利用乙酰丙酮铝在环氧/双氰胺固化时，乙酰丙酮铝强烈的催化作用，使涂膜表面产生不均匀的收缩而形成水纹。这个体系的原材料在国内容易得到，且可选择性多，曾经占领水纹粉的主要地位。但是，乙酰丙酮铝会对眼睛，和呼吸系统造成伤害，故生产时很少外加（干混法），常内挤使用。即便内挤使用，各人的抵抗力不一样，生产过程中，及涂装施工中，也偶然会造成个别操作工人出现流鼻血、红眼病等症状。因此，在对职业健康越来越重视的今天，环氧体系水纹粉末涂料的危害性越来越引起人们的重视，此类以乙酰丙酮铝为催化剂的水纹粉末涂料也会慢慢淡出应用市场。
环氧体系黑色水纹粉末的配方举例：
2.2 聚氨酯体系水纹粉末
聚氨酯体系水纹粉末是以羟基聚酯树脂按一定比例配合1174交联剂(四甲氧基甲基甘脲TMMGU)，在胺封闭磺酸催化剂的催化反应下交联而制成。
聚氨酯体系水纹粉的固化剂是Powderlink 1174树脂（氰特工业有限公司生产，简称1174）,是一种氨基树脂交联剂。主要单体是四甲氧基甲基甘脲，在酸催化剂的作用下，能够和含有羟基官能团的聚合物反应并交联。交联过程中，由于磺酸催化剂的强催化性会使涂膜收缩，且还会释放出甲醇，冲破涂膜，而形成水纹效果。这种固化剂国内现已商业化量产。
聚氨酯体系水纹粉的水纹剂是胺封闭磺酸。这种催化剂如:二甲胺基丙醇封闭的对甲苯磺酸盐(DMAMP/P-TSA盐，氰特工业有限公司产，商品名为WL-catalyst X-320)、三氟甲磺酸二乙胺盐(3M化工公司产品，商品名为Fluorad FC-520催化剂)。以上催化剂匀是液体，粉末涂料生产中常选用加了载体的固体母粒。如：CYTEC的ADDITOL P920(含5%活性物)、法国Synthron 公司的AC 32-18a。现在这种水纹剂也已经实现了国产化，国产三款原创水纹剂的商品名为：Creamyth？WL32-18A、Creamyth？WL64-96A、Creamyth？WL52-98A。都采用白碳黑作为载体。
随着聚氨酯体系水纹粉的固化剂和水纹剂都国产化，生产成本有所降低，为推广应用提供强有力的效益保证。
聚氨酯体系黑水纹粉末配方举例：
这种水纹粉末没有乙酰丙酮铝，所以生产施工中，工人不会出现呼吸道和眼睛不适的症状。而且这种粉末纹理对温度的变化影响没环氧体系水纹粉敏感。质量更为稳定，但是价格比环氧体系水纹粉末要高。
2.3 国内广泛应用于3C产品的混合型3C水纹粉末
聚氨酯体系水纹末的固化剂和催化剂国内商业化后，明显地降低了配方成本。但这个成本与环氧体系水纹粉末的价格比较，仍然有很大的差距。由于电脑机箱类产品，不必应用于室外，不乐意接受聚氨酯体系的户外粉价格，又不想施工中受丙酮铝的过敏影响。在市场竞争的驱使下，国内粉末工作者通过努力开发出一种环氧/聚酯体系混合水纹粉末。
环氧/聚酯体系混合水纹粉末是在环氧-双氰胺基料的基础上，加入部分胶化时间较短的非支化羧基树脂,以羟烷基酰胺固化。通过快速固化的收缩，以及羟烷基酰胺交联固化时会有水产生，水蒸气冲破涂层，且其反应与环氧-双氰胺-乙酰丙酮铝的固化竞争而形成水纹。
环氧 / 聚酯体系混合型3C水纹粉末配方举例：
这种环氧 / 聚酯体系混合水纹粉末，有效地解决了环氧体系水纹粉末的镜框效应和温度对纹路的敏感性，比环氧体系水纹粉纹理形成的稳定性更好，施工更为方便。随着丙酮铝的份量减少，也减少了对操作工的过敏影响。价格上明显低于聚氨酯水纹粉末。致使这种水纹粉末在电脑机箱、电源外壳的应用广泛。
然而，摄像头外壳等一些户外产品有环氧会严重影响耐候性。所以，户外涂装含环氧的水纹粉末不能适用。但是，市场又不接受聚氨酯体系水纹粉末的价格，怎么办呢？基于上述机理，也可以在聚氨酯体系水纹粉末中，掺入部分胶化时间较短的非支化羧基树脂,以羟烷基酰胺固化,得到一种能应用于户外的聚氨酯混合型3C水纹粉末。这种水纹粉末适合户外使用的3C产品涂装。
户外混合型3C水纹粉末配方举例：
随着水纹粉末在3C产品上的应用越来越广泛，由于一些3C产品为达到保护某些电子元件的目的，要求防静电，涂层的表面电阻率要控制在105 ～109 Ω之间，体积电阻率要控制在105 ～108Ω·m之间，能够使静电荷瞬间消散，防止静电对电子元件造成危害。因此，通过引入防静电剂等方法，防静电专用水纹粉末应运而生。
人们的健康意识也在不断地加强。照相机等信息家电也提出了抗菌方面的健康要求，通过引入抗菌剂等方法，抗菌专用水纹粉末也应运而生。抗菌水纹专用粉末能在一定时间周期内，使某些微生物的生长或繁殖保持在必要水平以下。这种抗菌专用水纹粉末的特点：
对于生存于生活环境中的细菌的抵抗和杀灭作用；
不是暂时的作用，是从几周到几年的功效；
长期保持微生物学上的清洁生活环境。
在水纹粉末家族里，各型水纹粉末能对应适合不同3C产品的涂装要求，比起其它品种粉末涂料，更具装饰性。所以应用前景更有优势。
3水纹粉末的生产和应用工艺
水纹粉的聚酯粘度选择是非常重要的一环，NH7805的粘度兼顾水纹粉和平面粉而设计。水纹粉生产时，首先要注意挤出温度控制要持续恒定，避免螺杆各加热分区局部峰值过热的情况，以免导致产品局部胶化而影响起纹。螺杆的混炼效果也要优良，连续生产中混炼效果必须均匀一致，不建议使用混炼效果差的砂纹专用螺杆生产。水纹的起纹机理与砂纹/锤纹是有区别的。
其次，水纹粉末ACM研磨工序要注意控制粉末的粒径分布。粒径控制要比一般的粉末粗一些，尽量控制在45μm～110μm之间。粒径粗可保证施工时水纹效果的重现性好，粒径越小上粉效果会越差。上粉达不到一定的厚度则不起纹。
再次，水纹粉末为调节纹理的均匀性，常常加入适量的浮花剂进行干混。但是加入浮花剂后，施工的静电喷枪品牌和气压的不同，都有可能导致浮花剂的上粉效果不一致，而影响水纹效果的重现性。建议加浮花剂要使用邦定机粘接，改善浮花剂上粉的一致性。
另外，水纹粉在喷涂施工时，喷粉电压控制在60～80KV之间，喷粉气压控制在4.9×104～1.5×105Pa。气压太高容易造成涂膜厚薄不均，从而影响纹理效果。还有水纹粉末烘烤固化时，温度不宜过低或过高。若温度过低催化剂无法启动，就不会形成纹理，而且温度过低涂层也不能完全交联固化；若温度过高，成膜物质中的所有的反应都会被启动。由于水纹形成是一个复杂的过程，如果所有的交联反应全部被启动，那么结果也是不能有效形成水纹涂层效果。建议固化温度范围200～210℃之间，整个烘烤进程温度要恒定（即推荐工件热炉进炉）。烘烤中的温度波动在±10℃以下范围。这样对纹理的重现性才有保证。
4结束语
3C产品市场份额越来越大，应用前景广阔。水纹粉末独特的装饰效果与3C产品这个应用领域天造地设。在国内粉末行业产业化发展的里程中，水纹粉末家族将会共同成长。
(0)
