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赵凯，等：户外消光粉末涂料流平性能的改善方法

图 1 粉末涂料的熔融阶段和流平阶段示意图
粉末在烘烤过程中，随着温度的升高，粉末涂料 方程来描述：
颗粒表面开始熔融，熔融后的粒子开始相互聚集进而
形成一层连续的、不平整的膜。 这个阶段在理论上由 式（2）
Nix 方程表示：
式（1） η：涂膜黏度；γ：涂膜表面张力；h：涂膜厚度；λ：涂
膜波长；Rc：粉末粒径；a 0 ：起始振幅；当 a t ：表示为流平
t 1 ：熔融时间；η：涂液的黏度；Rc：粉末粒子的曲率 结束后振幅，则△t 为流平阶段总时间由 t 0 表示。
半径；γ：涂膜的表面张力。 当 a t 越小时涂膜振幅越小， 则涂膜平整性越好。
要提高流平就需要尽量缩短熔融时间 t 1 来提高 由上述方程可知：当 γ 涂膜表面张力、h 涂膜厚度及流
流平阶段的时间。 由上述方程可知：通过提高熔融阶 平阶段总时间 t 0 越大则流平越好， 当 η 涂膜黏度、λ
段的涂膜的表面张力 γ、降低涂液的黏度 η 及粉末粒 涂膜波长及 a 0 涂膜起始振幅越小则涂膜流平越好。
子的曲率半径 Rc 即可缩短熔融时间 t 1 进而提高涂膜 由于 a 0 ，λ 受到表面张力梯度，Rc 粉末粒径及其

的流平时间 t 0 。 分布梯度，粉末结团（粒子聚集体）的影响；熔融时间 t 1
第二阶段：流平阶段（c）→(d） 受到 η 涂膜黏度,γ 涂膜表面张力,Rc 粉末粒径的影
涂膜从连续的不规则的膜流动到平整光滑的表 响；流平时间 t 0 受到 η 涂膜黏度,涂膜反应活性的影
面的过程。 该过程可以借用液态涂料流平的 Orchard 响。 由此可得以下关系式：

式（3）

表 1 实验的参考配方
由此可知涂膜表面平整性 a t↓与以下参数的关
原料名称 用量/份
系：η 涂膜黏度↓，Rc 粉末曲率半径↓，涂膜表面张力
聚酯树脂 55~60
γ↑，涂膜厚度 h↑，涂膜表面张力梯度↓，涂膜反应活
TGIC 固化剂 4~4.5
性↓。
流平剂 0.8~1.2
安息香 0.3~0.5
2 实验部分
填料 32~38
2.1 粉末涂料配方及原材料 MA-100 炭黑 0.5~0.6
消光剂 2~3
聚酯树脂（A、B、C、D）：新中法高分子材料股份有
蜡粉 0.6~1
限公司、浙江传化天松新材料有限公司、新中法高分
总 100
子材料股份有限公司、新中法高分子材料股份有限公
注：聚酯树脂（A、B、C、D）与 TGIC 用量的比值均为 93/7。
司； TGIC（PT810）：亨斯迈化工贸易（上海）有限公司；
B、C、D）：六安捷通达新材料有限公司、宁波南海化学
流平剂（PV88）：埃斯特纶贸易（上海）有限公司；安息
有限公司、六安捷通达新材料有限公司、广州泽和化
香：肇庆市十盈实业有限公司；颜料（MA-100）：日本
工有限公司；蜡粉（1780）：路博润上海有限公司；氧化
三菱；沉淀硫酸钡：陕西富化化工有限责任公司；消光
铝 C：杭州同创化工颜料有限公司。 以上均为工业品。
硫酸钡：佛山市香惠化工有限公司；消光硫酸钡（GX-
44HB）：贵州麻江贵祥矿业粉体有限公司；消光剂（A、 2.2 主要设备

54 涂层技术 COATING TECHNOLOGY