袁 峰 陈旭峰
（湖北来斯化工新材料有限公司，436070，湖北鄂州）
摘 要：本文从粉末涂料的配方设计和粒径控制等两个方面来论述了粉末涂料流动性的影响，列举了常用的流动性检测方法。根据实际生产中的技术经验和数据，解析了粉末流动性这一技术指标的具体运用，给粉末涂料生产厂家提供更优选的改进和建议。
关键词：粉末涂料；流动性；抗结团剂；安息角
1 粉末涂料的流动性
粉末的流动性是指粉末涂料在流化床中被空气流化的程度，它是评价粉末涂料施工性能好坏的重要依据。在粉末涂料静电喷涂过程中，流动性好的粉末，象水沸腾一样，显得很蓬松，有流水般的效果，从供粉桶至喷枪，粉末传送轻便，粉末从喷嘴出来雾化好，克服粉末涂料结团而造成喷涂堵枪或“吐粉”等生产异常现象。流动性差的粉末在粉桶内则相反，从而导致涂装上粉差效率低。
粉末涂料的流动性直接影响到产品的贮存稳定性，在产品生产打包过程中，粉末就开始结团。随着时间的推长和仓储过程中的挤压，粉末开始变硬结块。纹理类粉末喷涂后丧失纹理效果，平光类粉末还出现过变质现象。
另外，粉末流动性受颗粒间粘附作用的影响，颗粒表面如果吸附水分、气体或加入成形剂会降低粉末的流动性，粉末流动性直接影响混合均匀性，流动性太差，在混合时容易粘附、抱团无法将其混合均匀，但是流动性太好，也不易混合均匀，流动性太好，容易与其他粉末分离，即使混合均匀，在出料、运输、装粉等过程中，均容易导致分层，因此，粉末的流动性是指粉末流动的难易程度，是生产工艺中必须考虑的重要性能。
2 粉末涂料流动性的影响因素
粉末涂料树脂的玻璃化温度决定着粉末涂料的流动性能与储存稳定性。高聚物的玻璃化温度的提高，粉末的稳定性也相对提高，结块现象的频率降低，粉末涂料的流动性则好。玻璃化温度随分子量的增加而提高，当分子量增加到一定程度时，聚合物的玻璃化温度变化并不明显。而玻璃化温度太高，树脂的数均分子量大，熔融粘度大，流动性差，粉末涂料涂膜的机械性能下降。通过粉末厂的生产经验和聚酯厂家提供的数据材料来看，一般选择树脂的分子量在2000～5000，玻璃化温度控制在50～65℃范围内较适宜。
在粉末涂料配方中，颜料和填料的质量分数对流动性有明显影响，粉末涂料的颜填料主要是起到着色和提高刚度用的，颜填料的质量分数太高树脂相对就越少，粉末涂料的流动性能则越差随着颜填料的比例在配方中变大，制成的成品粉结团的可能性变小，但是相应减少的树脂含量，会造成涂膜流平、弯曲冲击等物理性能变差。而且随着填料的增加，粉末的比重会变大，生成的粉末容易沉积，粉末涂料的流动性变差。由于粉末的流动性主要取决于树脂的玻璃化温度，因此在设计配方时可以考虑少加或不加影响玻璃化温度和储存稳定性的助剂。例如少加流平剂，蜡型消光剂和促进剂等。相对的也可以通过添加一些助剂来提高粉末涂料的流动性。
这类助剂有的是能降低粉末涂料的安息角，使粉末不易结团，改善干粉的流动性能，有的是调节粉末涂料中成膜物之间的亲和力和凝聚力，使粉末涂料粒子间形成隔层，减少粉末涂料粒子碰撞和凝聚的机会，降低粉末涂料颗粒间的相互接触。
粉末涂料的粒径主要通过空气分级磨来调节，从付磨的转速、引风量的大小、主磨的频率、分级过筛的筛网孔径等因素都受影响。而粉末的粒径可以通过激光粒度分析仪进行检测粒径分布，根据不同地区的粉末厂的测试数据来看，静电喷涂用粉末涂料粒径分布范围大概在：中位径D50=28～35μm，粒径小于10μm的粉末则不超过5%，这个范围内生产出来的粉末涂料不易结团，流动性好，上粉率高。夏季温度高，粉末涂料片料温度高，在磨粉时候不容易磨出来粉，同时因为摩擦热量无法散开，这样的粉末直接打包很容易就结块，降低粉末的流动性。因此要控制生产环境的温度在30℃以下，而且粉末要冷却至室温以下再打包，防止粉末积压结团。环境的湿度也要控制，潮湿的粉末也会变得容易结块，影响流动性。
粉末涂料的喷涂性与细粉含量有很大关系，细粉(尤其是<5μm的超细粉)的带电性能非常差，甚至无法带上电荷，这部分粉末通常会进入回收系统而成为直接的损耗。
3 粉末涂料流动性及其检测
粉末涂料流动性好坏通常可用安息角或流度系数来衡量。安息角是粉末流动性直接检测方法，安息角越小，流动性越好。目前流动性常用检测方法有三种，空气流动性测试的重复性和精准度相对高一些，也是粉末涂料检测流动性运用得比较多的一种方法。
3.1标准漏斗法（霍尔流速计）国标：GB/T1482-2010
该方法主要用来检测金属粉末的流动性，测量50g金属粉末流过标准尺寸漏斗孔所需的时间，单位s/50g，用时越长，则表示流动性越差，反之则流动性越好。
3.2自然堆积角（安息角、堆粉角）
让粉末通过一组筛网自然流下并堆积在直径为1英寸的平整圆板上，当粉末堆满圆板后，以粉末锥的底角称为安息角或堆粉角。堆粉角越大，则表示粉末的流动性越差，反之则流动性越好。
3.3空气流动性测试
取样品250g放入流化杯中，控制空气流量200l/h，使粉末流化30秒，记录粉末高度平均值h1，关闭流量计，粉末静置10秒记录平均高度值ho。重新开启流量计至200l/h，打开流化杯，使粉末流出，记录30秒内流出的粉末质量m。代入公式R（流动系数）=mh1/h0，流动系数R大于120时粉末流动性好，反之流动性差。
粉末涂料流动性的好和差不能完全代表粉末的好坏。还要区分粉末涂料的储存时间和状态，储存时间长的粉末在天气炎热的夏日会结块，粉末的流动性会很差或不流动；潮湿的粉末流动性也很差。有的时候测试的粉末流动性很好，但超过一定得失效，在实际喷涂中还是无法达到预期效果，所以粉末涂料流动性具有一定得时效性，是指在一定状态下的流动性。不同状态下的流动性测试的方法还是一样的。
4 结语
粉末涂料的流动性主要取决于成膜物质的玻璃化温度和粉末储存的稳定性，玻璃化温度高的聚合物比玻璃化低的粉末流动性要好；在配方设计上，颜填料的占比较小的粉末流动性要好，添加辅助材料也是提高流动性的途径之一。不同粉末粒径的流动性性能略有不同，根据客户实际要求来控制最佳粒径。
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