隨著人們審美（měi）要求的提高，追求塗（tú）料的高度美感已成（chéng）為一種趨勢。金屬感或珠光效果的（de）粉末塗料（liào）能展現（xiàn）一種從水（shuǐ）晶般金屬光澤到絲緞般（bān）珍珠明亮的豪華裝飾效果，因而廣泛於家具飾品，運動（dòng）器材和汽車等的噴（pēn）塗。

這種裝飾性粉末有別於（yú）純環氧、純聚酯、丙烯酸類等功能性粉末塗料，雖然可賦予（yǔ）底（dǐ）材（cái）一（yī）定的保護性，但塗膜（mó）耐候性、防腐蝕性和耐熱性等不如專用的功能性粉（fěn）末。

2、金屬粉顏料和珠光顏料的種類與特性

用（yòng）於粉末塗料的金屬粉顏料和珠光顏料（liào）通常（cháng）為（wéi）鱗片狀（zhuàng）粒子，市售（shòu）產品的粒徑D50為3~75μm，包（bāo）括鋁粉（俗稱（chēng）銀粉）、銅粉（稱為金粉）、鋅粉、鎳粉、不鏽鋼粉，以及表麵包覆於氧化物的無機雲母片粉（fěn）（俗（sú）稱珠光粉）。

粉末塗料中鋁粉用量最大，其（qí）次是銅金粉和珠光粉、鋅粉、不（bú）鏽鋼（gāng）粉常在防腐塗料中使（shǐ）用。這類顏料因（yīn）其特性不同而在粉體塗料中所扮演的（de）角色也不同（見表1）。

3、金屬粉顏料和珠光顏料的應用

3.1 鋁顏料

鋁粉顏料是目前工業應用最為普遍（biàn）的一種片狀效應顏料，分為浮型和非浮型兩大（dà）類非浮型鋁粉占據絕大部分（fèn）市場份額超過80％；

非浮型鋁粉包括粒徑較大帶（dài）有水晶光澤的品種和粒徑較細呈絲緞光澤的品種因表麵經過有機物色膜具有良好的顏料（liào）潤濕性，在粉末塗層中分布（bù）均勻。

浮型鉛（qiān）粉大多數排（pái）列（liè）在塗膜表麵呈現（xiàn）明亮甚（shèn）至有鍍（dù）鉻效果的塗（tú）膜外（wài）觀，遮蓋力優異，金屬鋁粉在粉末塗料或塗膜表麵呈現的特性如下。

3.1.1 遮蓋和屏蔽作用（yòng）

鋁粉呈鱗片狀、基片的徑/厚比約為（wéi）(40：1)~(100：1)粒子在塗膜中（zhōng）呈（chéng）多層平（píng）行排列形成連續的多道鋁粉（fěn）層遮蓋了底材（cái），對入射光產生反射，各層鋁粉之間的（de）孔隙互相交錯，切斷了塗膜的毛細孔（kǒng）和外界水分（fèn）的（de）通路，使水汽進入（rù）塗膜到達底材變（biàn）得很困難(圖1)。

3.1.2 光學特征

鋁粉是由光澤高（gāo）顏色淺、純度高的金（jīn）屬鋁製成的（de），經過特定工藝加工使鋁粒子表麵光滑平整對波長為280~400nm的（de）可見光、紅外光、紫（zǐ）外光的反射率達（dá）60％～90％，呈銀白光亮的外觀。

3.1.3 “隨角異色”效應

鋁粉具有金屬光澤和平行於被塗物表麵排列的特性在透明（míng）或（huò）遮蓋力較（jiào）差的塗（tú）料體係（xì）中鋁粒（lì）子的光澤度和顏色深淺隨入射（shè）角和觀測（cè）角的變化而產生光和色的變化通常稱之為“雙（shuāng）色（sè）效應”或（huò）“幹涉效（xiào）應”，當然鋁粉的良好平行（háng）定向排（pái）列是產生該光學效應的前提。

3.1.4 漂浮性

生產（chǎn）過程中鱗片狀的鋁粉表麵采用高級脂肪酸包膜處理，鋁粉表麵的脂肪酸有兩個吸附層外層脂肪酸的親油基與內層脂肪酸（suān）的親油（yóu）基相連結而使羧基向外，故鋁粉（fěn）中脂肪酸包膜後為疏油型粉末（mò）熔融流平時鋁粒在“貝納德渦流”作用下向塗膜表麵遷移，使鋁粉浮在塗層表麵(圖2)。

當鋁粉表層沒有脂肪酸(或其他有機物)包膜時鋁粉的漂浮力較小難以遷移至塗膜表麵（miàn）影響鋁（lǚ）粉漂浮能力的因素還有脂（zhī）肪酸種類，鋁粉鱗片的徑/厚比，鋁（lǚ）粉加工工藝和溫（wēn）度鋁粉（fěn）的粒徑等。

非（fēi）浮型鋁粉（fěn）表麵處理工藝是選用不飽和脂肪酸包（bāo）膜或改變鋁粉研磨溫（wēn）度，使鋁粒子與包覆膜的整體比重增大．呈現（xiàn）出疏油特性。

3.2 銅金粉

普通的銅金粉是一種浮型片狀顏料，由一定比例的銅、鋅和鋁（lǚ）合金經熔煉（liàn）、球磨分級製（zhì）成所需要的產品，銅含量不同所製成的銅金粉色相會有差異。

如（rú）青金、紅金、古銅金等係（xì）列產品（pǐn）銅金粉（fěn）粒徑越粗，金屬感越強，遮蓋力較差。在塗（tú）料配方（fāng）中的用量較多（duō），相反粒徑越小，金屬感（gǎn）越弱（ruò），色澤也越柔和（hé），遮蓋力增強。

粉末塗料配方設計師可根據客戶要求選用不同粒徑和色相的銅金粉品種。

銅（tóng）金粉粒子表麵（miàn）可包覆一層（céng）有機材料，以降低銅金粉（fěn）的密度，並增加（jiā）其表麵張力，提高耐溫（wēn）性，不同種類的銅金粉在不同氣候及化學環（huán）境中（zhōng）可能發生（shēng）變色，使塗膜光澤降低。

3.3 珠光顏料（liào）

珠光顏料具有珍珠光澤，是在雲母基材表麵包覆二氧（yǎng）化鈦等材料。包膜顏料對光產生多重反射和透射使之呈現珠光效果。

包膜金屬氧化物（wù）材料不（bú）同（tóng），所產生的幹涉光效果（guǒ）也就不同，呈現（xiàn）的珠光色澤變化（huà）很大甚至產生“色轉移效應”。

目前珠光顏料的色相分為銀白、幻彩和著色類，珠光顏料經過表麵化學改性和包膜改性，適應所有天然和合成樹脂體係（xì），也適用（yòng）於熱固（gù）性和熱（rè）塑性粉末塗料。

4、效應粉末塗料的製備方法

效應顏料賦予粉末塗料獨特而炫目的視覺（jiào）效果，適用於各種樹脂（zhī）體係。效應粉末塗料（liào）的製備方法主要有以下三種。

4.1 熔融擠出（chū）法

常（cháng）規的粉末塗料生產方法是將配方中的所有原（yuán）材料混合擠出粉碎過篩（shāi），而大多數的片狀效應顏（yán）料在（zài）加（jiā）工過程中往往因螺杆的高（gāo）剪切力作用而（ér）被（bèi）破壞。

效應顏料（liào）的片狀結構在高速粉碎過程中將嚴重受損導致顏料定向性差，粉末塗料的金屬效果或珠光效果降低。目前隻有（yǒu）金屬錘紋粉可以通過熔融擠出（chū）的加工方法得（dé）以（yǐ）實現。

愛卡公司開發出一種可以直接擠出(內（nèi）擠)的無塵金屬粉顏料Powdersafe係列產品。采用熔融擠出工藝用其製備粉末（mò）塗料非常方便，而常用的後混工藝和（hé）邦定工藝均需要額外的加工步驟。

另外熔融擠出的金屬粉末塗料在塗裝和過噴粉回收過程中沒有金屬顏料分離現象，這種顏（yán）料的不足之處是（shì）用量大，成本高，無法（fǎ）得到完全（quán）遮蓋且具（jù）細膩效果（guǒ）的塗膜。Powdersafe的粒徑範圍是D5015~60μm。

4.2 幹混法

即將處於“幹（gàn）燥”狀態的（de）效（xiào）應顏料加入已經磨細的粉末塗料底粉中，常用的後混設備為“V”形（xíng）罐或錐形罐存在的弊端是混合效果與底粉的密度和性能，粒徑以及粒子形狀有關，在塗裝及過噴（pēn）粉回收時（shí）易出現金屬粉與底（dǐ）粉分離的現象（xiàng），使用穩定（dìng）性差。

4.3 邦定（dìng）法

即將片狀金（jīn）屬顏料或珠光顏料在（zài）一定的溫度下粘結（jié）到底粉顆粒表麵，邦定（dìng）機在惰性氣體N2保護下使底粉和效應顏料流化懸（xuán）浮（fú），攪拌槳與物料顆粒之間以（yǐ）及物料顆粒相互間的運動速度不同產生摩擦熱（rè）能，使物料溫度升高（gāo），底粉軟化而將顏料粘結其上。

邦定（dìng）金（jīn）屬粉末具有效應顏料，用量少，不易發生效應顏料與底粉的分離（lí），回收利用方便，但邦定粘結工（gōng）藝對底粉的軟（ruǎn）化（huà）點，邦定溫度、邦定時間的控製非常嚴格，邦定效果與設備設計和工（gōng）藝操作也有著密切關係。

5、工藝控製要（yào）點

5.1 效應顏料與著色顏料的選擇

製備效應粉末（mò）塗料時，餘膜的（de）遮蓋力取決於金屬粉顏料，而不是著色顏料，應當選用著色力差或透明的顏料與金屬粉顏料配用，不用（yòng）或少（shǎo）用遮蓋力強的顏料。

應當根據需要選擇適合室外（wài）粉末和室內粉末用的效（xiào）應顏料，效應顏料部分供應商及產品見表（biǎo）2。

5.2 樹脂的選擇

效應顏料大多經過表麵包膜處理(如（rú）脂肪酸金屬和非（fēi）金屬氧化物等)，效應顏料的定向性與樹（shù）脂體係的反應活（huó）性單體結構等有很大關係。

目前粉末塗（tú）料（liào）以環氧，聚醋混合型居多室（shì）外純聚酯金屬粉也逐漸得到開（kāi）發應用，選用聚酯是關鍵，不（bú）同廠家的聚酯同比例配方，塗膜外觀呈（chéng）現的金屬感和性能有所不同（tóng）。

粉末塗料所用的樹脂均（jun1）為高分子聚合物，樹脂的玻璃化（huà）問題Tg，分子量和（hé）分（fèn）子量分布等指標對（duì）樹脂性能（néng）影響（xiǎng）很（hěn）大，在不影響塗料熔融水平流動（dòng）性的前提下（xià），分子量稍大的樹脂更（gèng）有利於金屬顏料的定向。

5.3 顏料及助劑的選用

粉末塗（tú）料用填料主要為硫酸鋇（bèi）、碳酸鈣、矽（guī）微粉、高嶺土、滑石粉、雲母粉等，粒徑2~10μm，使用填料時關鍵要控製好粒徑分布，大顆粒（D50 ≥10μm）對塗膜延展性的負麵影響大於小顆粒。

隨著塗料（liào）技術研究與原（yuán）材料應用技術的提高，納（nà）米填料和表麵包膜填料逐漸引（yǐn）入粉末塗料。

製備效應粉末（mò）塗料時助劑的應（yīng）用也（yě）非常重要，例如製造閃爍光亮的塗膜，流平劑用量可稍多一些（調節體係流動性），控製體係膠化時間為2.5~6min，用以保證片狀顏料調整至最有效（xiào）的閃光角度（dù）。

定向排列劑，疏水氣相二氧化矽等的應用有助於特殊光學效果（guǒ）的實現。為了增加塗膜表麵的耐劃傷性和抗汙性，還可選用相（xiàng）應的蠟粉（fěn），通（tōng）過內劑或外（wài）混（hún）達到目的（de）。

5.4 底粉粒徑的控製

不（bú）論是“幹混法”還（hái）是“粘結（jié）法”（邦定工藝（yì）），底粉粒子的帶電性（xìng），表觀比重，平均粒徑，粒子形狀以及超細（xì）粉（D10≤10μm）含量對後段（duàn）工藝均有影響。

金屬粉顏料用量控製不當將帶來一係列（liè）塗裝施工（gōng）問題，如上粉欠佳，易產（chǎn）生（shēng）掉粉，堵槍（qiāng）頭等。粉末（mò）粒徑與帶電性的關係見圖3，金屬粉末塗料的平均粒徑40～50μm，超（chāo）細粉含量小於12%時塗料帶電（diàn）性（xìng）最佳。

5.5 效應粉末塗料的施工

粉末塗料一般采用電暈槍噴塗或摩擦槍噴塗。摩擦槍噴（pēn）塗不（bú）適於金屬粉末塗料的噴塗，建議采（cǎi）用電暈噴（pēn）槍噴塗效應粉末塗料（liào）。

噴槍施工時塗裝係統須（xū）有良（liáng）好的接地，並設定較（jiào）低的靜電電（diàn）壓和出粉量，防止噴塗時打火，長時間噴（pēn）塗須注意清理槍頭（tóu）與電極針。

為了防止批次間產品的塗膜效果差異，建議回收粉與新粉混用比例控製為1:4，盡量保持噴（pēn）塗（tú）條件的穩定，靜電電壓不大於80kv。

為保證噴塗（tú）穩定性和成（chéng）本需要，顏料粒徑應控製在D50≤15μm的鋁粉含（hán）量≤1.5%，粒徑D50≥15μm的含量在4%以下。

效應顏料雖給予粉末塗料豐（fēng）富的外（wài）觀效果，但使用效果受塗料體係的影響（xiǎng）極大，效應顏（yán）料在粉末（mò）塗料中（zhōng）的應用（yòng）技術遠（yuǎn）不及在（zài）液體顏（yán）料中的應用成熟。

隨著粉末塗料技術（shù）的不斷改進，效應顏料在（zài）粉末（mò）塗料中應用（yòng）的關鍵技術將逐一解決，效應顏料的廣泛使用將大大提高粉末塗料的附（fù）加值和（hé）塗膜外觀，賦予塗膜產品更強的競爭力。

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