高仿电镀银效果金属粉末涂料

本文通过实验数据分析，探讨高仿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

 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。

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，选用流动大号的树脂较为合适。

 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。


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。

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。


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。



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注意以下几点：

选择合适的原材料，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。