高仿电镀银效果金属粉末涂料的研制

2016-02-01 14:03:06 作者：本网整理来源：

本文通过实验数据分析，探讨高仿电镀银粉末涂料配方制作的关键技术和涂膜固化成型的基本原理。并结合绑定工艺参数设计，达到美观镜面效果的粉末涂料。

1、引言

粉末涂料作为装饰性材料，随着生活的富足，人们不再限制于对粉末涂料涂层单一色彩要求。有金属外观的绑定粉末涂料，被人们公认是粉末涂料领域中高档产品，受到家电、家具和汽车等市场领域的好评，在各个领域内慢慢推广开来。高仿电镀银效果粉末涂层，由于其优异的镜面效果和靓丽的外观，倍受人们的追捧。

2、高仿电镀银粉末涂料的研究

2.1底粉配方的研究

在电镀银粉末涂料底粉配方选用时，一般选用透明底粉，包括树脂，流平剂，透气剂。单一透明涂层能使光线透射涂层，增强光线的反射率。在选用底粉配方的实验对比中，实验发现含有颜填料的底粉配方，固化时无机填料在图层中不规则分布，浮银在固化时向涂层上表面和表面迁移受阻，使浮银在含有无机填料的涂层介质中迁移形成不规则排布，影响迁移后的镜面效果，所得涂层会发灰发暗。

由表1数据可以看出不同型号的树脂的胶化时间，水平流动差异较大，这是由于其树脂本身的反应性和黏度决定的，交联密度低，反应速度慢，有充分的预固化时间，有利于外观的充分流平，呈现出好的涂层外观。相正，反应快，胶化时间较短，容易产生橘皮，严重影响产品质量，因此在配方设计时，选用流动大牌号的树脂较为合适。

2.2银粉的选择

银粉可以分为两大类，浮银和非浮银（或称闪银）如下图1。闪银粒径较大制作过程中采用硬脂酸做润湿介质，润湿效果好。粉末涂料固化后，闪银均匀的分布在涂膜中，形成闪烁效果。浮银经真空处理，得到粒径一般在5-20μm之间，厚度极薄的铝片，采用不饱和脂肪酸做润湿介质，利用自身与粉末润湿性不好，固化反应后，受表面张力作用，漂浮于固化涂层表面，在涂膜表面形成一层均匀光亮的浮银层，比传统的闪银颜料具有更好、更密的反光效果。试验中我们选用迁移效果好的浮银制作高光电镀银粉末涂料。

2.3银粉排列剂的选择

在制作高光电镀银粉末涂料时，浮银大多为不规则片状，呈混乱分布（如图1），浮银与粉末底粉混合，浮银在底粉中呈散落状态，不规则排布。粉末固化为了达到理想的镜面效果，需要粉末中加入一种浮银定向排列剂，改善浮银和树脂间的润湿性，使浮银有较强能力迁移到涂层表面，并且使电镀浮银均匀致密的分布在涂层表面，有效改善粉末电镀效果。

从上图2可以看出，涂层中含有银粉定向排列剂的测试样品，固化涂层在电镜图中，会出现明显分层。而不加银粉定向排列剂的，没有出现明显分层。另外在配方中添加银粉定向排列剂，同样可以改善粉末整体的流平性，使得镜面效果更佳。

经重复试验，得出配方中不含银粉定向排列剂，由于浮银本身密度比粉末真密度大和浮型银粉自身特性，浮银受热会在涂层中往上表面和下表面同时无序迁移，不会产生分层效果。当加入银粉定向排列剂后，定向排列剂对粉体中的铝粉起到有序的排列作用，并使银粉有序的迁移到上表面，达到整齐有序的排列效果，出现分层。由此可见浮银定向排列剂对电镀银粉末涂料效果有决定性的作用。

3、制作工艺的研究

3.1干混和绑定的差别

高仿电镀银粉末涂料的制作，可分为干混和绑定两种工艺。干混方式是经过粉末和银粉经过机械混合，这种方式既简单又经济，不需要特殊设备，人工操作即可。绑定工艺是经过特殊绑定设备工艺处理，绑定后浮银均匀，紧密有序的贴合在粉末底粉的表面。

高仿电镀银效果金属粉末涂料的研制

如图3，干混工艺制得的粉末涂料，通过电镜看出粉末中，银粉无序，散落的黏贴在粉体表面，有的甚至以单独的状态夹杂在粉体颗粒中。而右图采用绑定工艺处理可看出浮银会致密有序的包裹在粉体表面。

理论推断，加入浮银定向排列剂，浮银受定向排列剂作用，固化时浮银集中地向上表面迁移，出现高光电镀的镜面效果。然而事实却与理论相反，干混浮银虽然大量的向上表面大量迁移，在固化后涂层的表面却没有出现高光镜面效果。而经过绑定工艺处理，浮银均匀的分布在图层中，则出现高光镜面效果。

高仿电镀银效果金属粉末涂料的研制

如图4所示，用电镜光谱分析测固化涂层横截面中金属铝的含量，可看到干混时，银粉大量向上表面和下表面迁移，可看到浮银在上下表面大量堆积，但由于银粉本身呈絮状，形状不规则，光线反射无序，致使涂层表面反射效果发灰发暗，没有镜面效果。经过绑定工艺处理后，浮银在涂层中致密，有序的排列，固化涂层浮银均匀分层排布，并出现规则分层，且在分层处有检测到浮银含量有峰值出现，可推测绑定后，浮银在粉末固化时受定向排列剂作用，均匀分布在图层中，在断层处和表面均匀平铺一层排列紧密的，反射效果强的浮银层，经光线反射达到高亮的电镀银效果。

3.2绑定工艺的设定

要达到高仿电镀银效果粉末涂料，必须经过绑定工艺。绑定机工艺参数包括升温转速，绑定转速和降温转速和温度参数设置。通过设定特定的工艺参数，达到高亮的电镀效果。

经实验，实验证明绑定转速是影响粉末镜面效果的主要因素，我公司的绑定机转速200-1400r/min，设置合适参数，使浮银和底粉在高速旋转下，经长时间充分混合，达到杰出电镀银镜面效果。另外在绑定时控制氧气上限，通入氮气，调节粉末氧含量防止爆炸。

4、高光电镀银粉二次性能的测试

高仿电镀银粉末涂料在二次性能的测试时，因为涂层的表面平铺一层铝粉，耐化学性能差。NaOH（4%）*35℃滴在涂层上，大约5分钟，涂层开始被腐蚀，有大量气泡冒出，稀释后，镜面效果变灰发暗。HCL（10%）*35℃同样也变灰发暗，如图6所示。

高仿电镀银效果金属粉末涂料的研制

另测高光镜面涂层长时间暴漏在自然条件下（老化，耐湿，盐雾测试等），表面铝粉容易氧化发黑，影响涂层美观。因此为了保持其镜面效果有持久的耐腐蚀性，一般情况在固化的表面喷涂一层透明粉，进行保护。这样既能保持涂层美观，又能持久耐用。

5、结论

制作高仿电镀银效果粉末涂料同时必需注意以下几点：

选择合适的原材料，最好选用粘度大，酸值低，流平好的树脂。

浮银的添加量在一定的比例范围内，否则镜面效果不理想。

绑定机生产参数设置要一致，确保每批次间生产成品的喷涂稳定性。