1 引言
塗裝的主要功能，壹方面是使塗裝產品具有良好的裝飾和美化效果；另壹方面是提高塗裝產品的防銹、防腐和防護等功能。粉末塗料也不例外，同樣用於這兩個目的。粉末塗料的裝飾和美化，壹個很重要的因素就是塗膜的外觀和顏色問題。壹般來說，要求塗裝產品的顏色與用戶提供的色板或色卡壹致，色差應在用戶允許的塗膜色差範圍內。特別是用不同批次粉末塗料噴塗的不同批次塗裝產品之間；用同壹批粉末塗料，塗裝不同材質、不同形狀、不同尺寸和厚度的工件之間的塗膜色差，都會影響最終裝配產品的塗膜色差，最終影響塗裝產品的質量。
從粉末塗料的生產經驗和粉末塗料廠的塗裝經驗表明，要保證粉末塗料產品的色差，滿足用戶的要求，不是靠粉末塗料生產廠家或粉末塗料廠壹方就能解決的，必須生產和使用粉末塗料雙方密切配合，才能滿足塗裝產品的色差要求。應從粉末塗料配方的設計和原材料的選用；粉末塗料制造過程的嚴格控制；粉末塗料使用過程的嚴格控制三個方面***配合，才能克服塗料產品的色差問題。下面從生產實踐中體會，就以上三個問題談談我們的看法。
2 粉末塗料配方的設計和原材料的選擇
粉末塗料配方的設計和原材料的選擇是影響塗膜色澤穩定性的塗料產品內在的根本因素。如果這壹關沒有把握好，那麽粉末塗料的先天不足，用後天的措施來彌補是很難解決的，甚至是不可能彌補的。因此，把這個問題放在首位來考慮，然後再考慮粉末塗料制造和塗裝中需要解決的問題。
2.1 粉末塗料的配方設計
粉末塗料的配方設計對粉末塗膜顏色的穩定性有著重要的意義。
（1）首先，在粉末塗料的配方設計中，由於顏料品種的選擇對塗膜顏色的穩定性起著決定性的作用，因此必須考慮到粉末塗料烘烤溫度高的特點，目前大多數粉末塗料的烘烤溫度在180℃～200℃之間，顏料的耐熱溫度必須滿足這壹要求。對於用於耐候性產品的顏料，還要考慮耐光性和耐候性的要求，顏料最好達到耐光性 7 級～8 級（8 級最好）和耐候性 4 級～5 級（5 級最好）的要求。對於室內產品，還要考慮到塗裝後的產品放在有陽光照射的倉庫裏，或臨時放在室外的工廠裏才放置，會產生塗膜變色影響色差的問題，因此顏料的耐光性不能太差。
其次，配方中的壹些組分，如樹脂、固化劑和助劑等，熱穩定性差，在烘烤固化過程中也會使塗膜顏色不穩定，如環氧和聚酯環氧粉末塗料中常用的環氧樹脂、2-甲基咪唑、環瞇多羧酸消光劑等在淺色粉末塗料中烘烤固化後塗膜容易發黃。為了解決這壹問題，在配方設計中要改變樹脂品種，加入抗黃劑，或改用不黃變促進劑，或不黃變消光樹脂等方法來解決塗膜色差不穩定的問題。
（2）在粉末塗料配方設計時，還要考慮粉末塗料的遮蓋力問題，應做到塗膜厚度滿足用戶要求，塗膜的遮蓋力滿足將基材完全遮蓋，使基材的顏色不會影響塗膜色差。因為粉末塗料的遮蓋力不好，塗膜的厚度會影響塗膜的色差，所以在設計配方時要考慮到，當塗膜的厚度達到塗層厚度時，塗膜的遮蓋力要好，這樣就可以避免因塗膜的遮蓋力差而產生的不同厚度塗膜的工件色差問題。
2.2 原材料的選擇
粉末塗料中使用的原材料大多是顏料，這些原材料質量的穩定性會影響到最終塗裝產品顏色的穩定性，其中顏料的影響最大。
從目前粉末塗料中使用的顏料產品來看，國產顏料占了很大的比例，但由於種種原因，同壹產品在不同生產廠家、壹個生產廠家的同壹產品不同批次顏料產品之間的色差較大，如果生產中沒有及時進行調色工作，對塗膜產品的顏色帶來很大的影響。用不同產地和型號的金紅石型鈦白粉，分別用羥烷基酰胺（HAA）和TGIC固化聚酯粉末塗料對塗膜色差影響的實驗結果如表1所示。結果表明，不同廠家的鈦白粉在白色同種粉末塗料中的色差有的塗膜色差不大，有的則差別很大；對於同種鈦白粉在HAA固化和TGIC固化聚酯粉末塗料中的塗膜色差也很明顯。塗膜色差也有明顯差異，說明固化劑品種對塗膜色差也有影響。
表1 不同粒徑鈦白粉對白色HAA和TGIC固化聚酯粉末塗料塗膜色差的影響
No.
1
2
3
4
5
6
7
產地
鎮江
石原
日本
固化劑的塗膜色差也會受到影響。
日本石原
重慶
美國杜邦公司
杜邦、美國
進口
甘肅
型號
R940
R930
R244
R902
R706
R822
R215
聚酯/HAA色差△E
2.34
2.56
2.74
2.97
4.17
4.39
3.60
聚酯/TGIC 色差△E
1.23
1.14
1.50
2.83
2.50
2.51
1.60
另外，在配方中樹脂和填料（特別是天然產物）的用量對顏色變化的影響雖不及顏料，但也有品種塗膜色差帶來的明顯影響。不同廠家生產的沈澱硫酸鋇、碳酸鈣、高嶺土對綠色TGIC固化聚酯粉末塗料塗膜色差的影響見表2
表2 不同品種、規格填料對TGIC固化聚酯粉末塗料塗膜色差的影響
序號
1
2
3
4
5
6
7
8
產地
山西南豐
河北辛集
湖南淳豐
辛集、河北
常州
福建
河南鞏義
江蘇
產品名稱
沈澱硫酸鋇
沈澱硫酸鋇
重質碳酸鈣
輕質碳酸鈣
高嶺土
高嶺石
高嶺石
色差△E
12.76
12.86
p> 12.65
12.27
12.64
14.05
12.43
-
光澤度
87.0
90.8
89.0
78.0
63.5
66.4
69.3
32.4
從表 2 的結果可以看出，沈澱硫酸鋇之間的色差很小，碳酸鈣之間的色差也不大，但高嶺土之間的色差卻很大，高嶺土與沈澱硫酸鋇、碳酸鈣相比，塗膜的色差也很大，可見不同填料之間的色差不容忽視。
為了避免原料對色差的影響，在采購原料時，應盡量采購同壹批次的顏料，如鈦白粉等；對於用量較少的顏料，應盡量采購同壹批次的顏料，這樣可以減少生產中調色的次數，有利於塗膜顏色的穩定。
如果樹脂和填料生產廠家重新選擇，或原生產廠家不同批次產品之間的顏色有明顯色差時，要及時對原料塗膜的色差做壹些必要的試驗和檢查，對配方進行必要的調整。
3 粉末塗料的制造工藝
在粉末塗料的制造工藝中，對粉末塗膜顏色有影響的因素，壹是設備的清灰問題；二是原料混合工藝的控制；三是熔融擠出混合工藝的控制等問題。
3.1 設備的清理問題
在粉末塗料生產中，主要設備有：①高速混合機；②熔融擠出混合機及冷卻粉碎設備；③微細粉碎及分級篩設備。當粉末塗料的顏色品種同時不同時，壹定要仔細清除這些設備，特別是顏色差別較大的品種要徹底清除，防止前壹品種的顏色汙染後壹品種的顏色。有條件的單位，最好按照深、中、淺三種顏色對生產設備分類後安排生產，這樣可以避免因清機不徹底而帶來的塗膜色差問題。
3.2 原材料預混工藝的影響
在粉末塗料的生產過程中，高速攪拌機是常用的原材料預混設備。高速攪拌機的攪拌時間對顏料的分散性有明顯的影響，這種影響使得不同攪拌時間的粉末塗料塗膜顏色有明顯的差異，特別是分散性較差的顏料，如炭黑、酞菁藍、酞菁綠等顏料的分散性更為明顯。因此，在生產粉末塗料時，對於同壹種產品，必須采用固定的混合時間進行混合。因為不同容量混合設備的混合效果也有差異，所以對於同壹產品，盡量固定生產設備，且必須固定混合時間進行生產。
3.3 熔融擠出混煉工藝的影響
在粉末塗料的生產中，熔融擠出混煉工藝是物料在配方中混合分散的關鍵工藝，同樣對於顏料的分散起著決定性的作用。試驗結果表明，擠出溫度、螺桿轉速和加料速度都會對塗膜的光澤、顏色和質感產生影響，其中螺桿轉速的影響更大。因此，對於塗膜顏色有嚴格要求的產品，必須在相同的工藝條件下生產，盡量避免批次間的色差。如果有條件，最好固定壹條生產線生產同壹種產品。
4 粉末塗料塗裝工藝的影響
當粉末塗料產品質量出現問題時，塗料生產企業往往首先想到的是粉末塗料的質量問題，這也是正常的。其實，粉末塗料和塗裝對粉末塗料產品質量都有影響，其中粉末塗料對塗裝產品質量的影響占百分之五十；粉末塗料塗裝工藝對塗裝產品質量的影響占百分之五十，其中前處理占百分之二十五，噴粉和烘烤固化情況占百分之二十五。因此，粉末噴塗工藝對塗膜的色差也有著不可忽視的重要影響，具體來說設備的清粉程度、噴粉效果、烘烤溫度和時間的控制對塗膜色差的穩定性都有壹定的影響。
4.1 塗裝設備的清機
在粉末塗裝中，根據用戶的要求，要經常更換塗裝產品的顏色，那麽相應的對粉末塗料的品種或顏色也要進行更換。當更換的粉末塗料產品顏色色差較大時，噴粉系統清洗不幹凈，則舊粉末對新粉末的汙染，對被塗工件的塗膜顏色產生幹擾，影響塗膜色差。因此，在更換塗料顏色品種時，壹定要對噴粉室、噴槍、噴粉管、供粉槽等噴粉系統進行清洗，防止舊粉對新粉的汙染，避免對塗裝產品的質量造成影響。有條件的情況下，對於顏色反差較大的產品，最好在不同的噴粉室或不同的塗裝線上進行塗裝，這樣有利於清洗設備，有利於提高生產效率，有利於保證塗裝產品的質量，可以滿足塗膜色差的要求。
4.2 粉末塗裝工藝的影響
粉末塗裝工藝是保證粉末塗膜厚度的關鍵工序，如果塗膜厚度達不到壹定的厚度，就很難達到足夠的塗膜覆蓋率，那麽就很容易帶來塗裝產品的顏色色差問題。因此，在粉末噴塗時，壹方面要保證粉末的用量，使塗膜有足夠的覆蓋膜厚；另壹方面要保證塗膜各部位膜厚的均勻性，尤其是不同部位之間的膜厚，這樣才能保證裝配後的被塗產品的色差要求。
4.3 烘烤溫度的影響
粉末塗料的烘烤溫度對塗膜色差的影響非常明顯。因為粉末塗料用有機顏料和壹些無機顏料的耐熱溫度有壹定的限制，特別是室內粉末塗料組成中，壹些樹脂、固化劑和助劑的耐熱溫度不高，所以當烘烤溫度超過這個溫度範圍時，就很難達到塗膜的色差要求。因此，必須控制好烘烤溫度，必須保證粉末塗料配方的設計範圍，如果超過這個溫度限制，塗膜的顏色也容易超過規定的色差範圍。
4.4 烘烤時間的影響
粉末塗料的烘烤時間對粉末塗膜的色差也有很大影響。這是因為粉末塗料配方中使用的樹脂、固化劑、有機顏料和添加劑的耐熱性有壹定的限制。耐熱性不僅包括耐熱溫度，還包括在該溫度下的停留時間。如果粉末塗料的烘烤固化時間過長，由於空氣的氧化或某些成分的熱分解，會使粉末塗料組成中的某些成分發生化學變化，最終使塗膜發黃或由於某些副反應使塗膜變色，甚至使塗膜的機械性能下降，同時產生與標準調色板的色差問題。因此，烘烤時間的控制與烘烤溫度的控制同樣重要。
5 結語
造成粉末塗料塗膜色差的原因是多方面的，首先是粉末塗料配方設計中原材料的選擇，特別是顏料品種的選擇不合理，而塗膜在正常厚度下還有沒有足夠的遮蓋力？其次，粉末塗料的制造過程中，原料預混過程和熔融擠出混合過程是否嚴格控制？再就是粉末塗裝過程中，塗膜厚度、烘烤溫度和時間是否也是非常重要的因素？還有就是在粉末塗料的生產和噴塗過程中是否對設備進行了認真的清洗也是壹個不容忽視的問題。因此，要想保證塗裝產品的塗膜色差，就必須做到以上幾點。
新聞審核：中國塗料化工網