摘要：介紹了國內(nèi)外邦定設(shè)備及生產(chǎn)工藝，對存在的問題進行了分析并給出了以下改進措施：加入ω=0.1~0.2%的粉體改進劑以提高上粉率，將溫度控制在邦定工藝溫度段以延長處理時間，篩分邦定工藝處理后的物料，結(jié)塊時切斷電源后手工清理等。
金屬、珠光、閃光效應(yīng)顏料可以給涂層帶來逼真的金屬光澤、絢爛的多色裝飾效應(yīng)以及突出的保護功能。從上世紀(jì)中葉起，使用效應(yīng)顏料的油漆紛紛上市，隨著效應(yīng)顏料品種的不斷開發(fā)，各種金銀色漆、閃光漆、珠光漆、金屬立體效應(yīng)色漆不斷涌現(xiàn)，為汽車、家電、儀器儀表等高檔工業(yè)品提供了絢麗多彩的外觀裝飾。效應(yīng)顏料的片狀結(jié)構(gòu)也具有緩和涂層內(nèi)部應(yīng)力的作用，可以避免涂層的裂紋和龜裂，提高涂層硬度，涂層中片狀顏料可以切斷腐蝕性介質(zhì)的滲透，隔斷紫外線入射，提高涂層的防腐耐候性能，使效應(yīng)顏料在粉末涂料中的應(yīng)用更加廣泛。
效應(yīng)顏料在粉末涂料應(yīng)用初期采用的是熔融擠出法，即與粉末涂料原料一起經(jīng)高速預(yù)分散、熔融擠出、壓片破碎、磨粉篩分后，制得成品。該法工藝簡便，效應(yīng)顏料與粉末基料達到充分的混合和黏結(jié)，但由于工藝過程中存在高溫（110~
2 邦定生產(chǎn)技術(shù)簡介
上世紀(jì)八十年代，奧地利Benda-Lutz金屬閃光顏料公司在歐洲大陸率先推出了黏結(jié)工藝——邦定混合（bonding mixing）技術(shù)，即將粉末涂料基料加熱到略低于樹脂軟化點的溫度，讓效應(yīng)顏料粒子與軟化的樹脂粉末粒子黏結(jié)，然后冷卻制得成品，避免了粉末涂料在施工時出現(xiàn)的各種問題。粉末涂料邦定生產(chǎn)的具體工藝要根據(jù)采用的設(shè)備而定，其主要流程是：物料預(yù)熱—黏結(jié)—冷卻—檢驗—成品包裝（在預(yù)熱和黏結(jié)的過程中也實現(xiàn)均勻分散）。
2.1 邦定生產(chǎn)設(shè)備
德國萊梅特亨息爾混料系統(tǒng)有限公司的MB系列混料機組代表了當(dāng)今世界市場上最有效的邦定設(shè)備，它由亨息爾（Henschel）母料（Masterbatch）混料機和冷卻混料機組成。亨息爾母料混料機具有優(yōu)化的設(shè)計，主要體現(xiàn)在驅(qū)動軸、攪拌槳以及鍋壁的冷卻，可以防止粉體結(jié)團，或在攪拌槳及鍋壁上的粘貼；溫度傳感器的測量位置經(jīng)過精心設(shè)計，保證了工藝參數(shù)的精度和重現(xiàn)性，并可為客戶提供軸承溫度監(jiān)測。
2.2 邦定生產(chǎn)工藝
以亨息爾機組為例，其生產(chǎn)工藝如下：
（1）將粉末涂料基料加入混料機中，確定釜中的氧含量，然后沖入氮氣作為惰性保護氣體。
（2）啟動攪拌，通過摩擦使基料混合物溫度升高。當(dāng)溫度接近樹脂的玻璃化溫度時，加入效應(yīng)顏料。
（3）在該溫度下保溫一段時間，直到顏料與基料粒子完成邦定。
（4）將邦定好的混合物出料至冷卻混料機中，攪拌冷卻至室溫。
與亨息爾工藝中物料靠摩擦被動升溫不同，國內(nèi)設(shè)備在物料混合初期進行主動加熱，溫度達到預(yù)定值時則開始保溫控制，另外還對邦定冷卻后的物料設(shè)置了篩分設(shè)施，保證了生產(chǎn)的平穩(wěn)快速進行及產(chǎn)品質(zhì)量。
2.3邦定技術(shù)質(zhì)量評價
與普通干混產(chǎn)品相比，邦定技術(shù)生產(chǎn)的粉末涂料產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，如粉末粒子狀態(tài)更加均勻，施工性能穩(wěn)定良好，涂層色澤均一，批次間質(zhì)量穩(wěn)定，靜電槍噴涂時不會出現(xiàn)顏料堆積和堵塞槍口的問題，回收粉可以正常使用等，這些都是從使用效果方面進行測評。對邦定質(zhì)量的技術(shù)評價目前有以下幾種方法：
（1）粉體光學(xué)顯微鏡觀察法，即利用顯微儀器觀察顏料與基料粒子相互黏結(jié)的效果，根據(jù)觀察情況評價邦定效果。
（2）各種帶電技術(shù)檢測，通過測量邦定前后粉末粒子的帶電性能，評價邦定質(zhì)量。
（3）粉末旋風(fēng)分離試驗，測評粉末顆粒邦定前后粒徑的變化，考評黏結(jié)結(jié)果。
（4）涂層表面顏料可擦落檢驗。用清潔（一般為白色）軟布（紙）單向壓擦邦定后粉末涂料的涂層表面，檢查布（紙）面粘附顏料的情況，評估黏結(jié)質(zhì)量。
3 注意事項
3.1粉體處理
國內(nèi)外公開的粉末涂料邦定生產(chǎn)工藝介紹中都缺少最后的粉體處理工藝，但在實際的邦定工藝生產(chǎn)中，粉體處理環(huán)節(jié)必不可少，因為邦定技術(shù)處理后的粉末涂料粒徑明顯增大（正常情況下，粉體的中值粒徑D50增加20%以上），而流動性極度下降，一次上粉率低于50%。粉體如不加以改進，會嚴重影響噴涂使用。
目前采用的粉體改性劑主要是氣相二氧化硅和氧化鋁C。氣相二氧化硅（俗稱氣相法白炭黑）是出現(xiàn)最早、也是最早實現(xiàn)工業(yè)化的納米粉體之一，它是一種白色、松散、無定形、無毒、無污染的無機非金屬氧化物，其原生粒徑在7~40nm范圍內(nèi)，比表面積一般大于
當(dāng)邦定物料冷卻后準(zhǔn)備出料前，將0.1~0.2%（質(zhì)量分數(shù)）的粉末改性劑加入到冷卻混合釜中，高速攪拌30~60s。也可以在篩分或篩分冷卻時，與物料摻雜在一起進行。處理后的粉體流動大于140s，帶電、上粉效果突出。
3.2 溫控
亨息爾工藝中嚴格控制樹脂開始軟化及顏料被邦定的溫度段，但缺少對初始物料的加熱，而且其升溫屬被動加熱，冬季時明顯影響生產(chǎn)效率，也會造成同一配方產(chǎn)品在冬夏季生產(chǎn)質(zhì)量的差異。國內(nèi)廠家在生產(chǎn)工藝初期采用主動加熱的溫控方式，當(dāng)主攪拌達到最高速后換為被動升溫，在物料達到邦定設(shè)計溫度時立即出料。
從以上工藝可以看出，生產(chǎn)時不僅邦定溫度段非常短，邦定時間也很短。有對邦定工藝效率進行的研究結(jié)果說明，不同的邦定溫度和邦定時間得到不同的金屬效應(yīng)粉末涂料，而延長邦定工藝時間可以使鋁粉在沿粉末涂膜平行的方向上分布更均勻。所以，恰當(dāng)?shù)陌疃囟群洼^長的邦定時間能保證更佳的邦定質(zhì)量。
因此，使用國內(nèi)設(shè)備進行邦定工藝生產(chǎn)時，當(dāng)系統(tǒng)接近邦定工藝溫度時，應(yīng)停止加熱，并適度冷卻，將溫度控制在邦定工藝溫度段以延長處理時間，這樣可以取得良好的改善效果。為滿足上述工藝要求，邦定機組需要配備分置的加熱和冷卻系統(tǒng)，采用交換方式共用輸送管道進行熱量傳遞。
3.3 篩分
公開的亨息爾工藝中未介紹粉末粒度的控制工藝，國內(nèi)有采用旋風(fēng)篩篩分的方式處理邦定后的物料，以求達到正常粉末涂料粒度分布值。采用旋風(fēng)篩篩分時不能使用目數(shù)過大的篩網(wǎng)，否則不僅生產(chǎn)效率下降，而且會破壞粒子間的黏結(jié)。在實際生產(chǎn)中，大多數(shù)廠家采用篩網(wǎng)一次過濾篩分的方式進行處理，篩網(wǎng)目數(shù)為140~160目，也有采用120,目左右的。
3.4 物料結(jié)塊
使用邦定機組生產(chǎn)初期時，一般會遇到物料結(jié)塊現(xiàn)象。物料結(jié)塊分混合中結(jié)塊、靜止時結(jié)塊及出料后結(jié)塊等3種情況。
混合中結(jié)塊和靜止時結(jié)塊是由于溫控失誤、操作大意、經(jīng)驗不足等原因造成的，應(yīng)盡可能避免。結(jié)塊嚴重時，機內(nèi)物料會形成團狀且有一定強度，此時應(yīng)關(guān)閉攪拌機組電源，保持冷卻循環(huán)，使用小型工具（如扁鏟、螺絲刀或自制工具）一點一點地刻挖物料，并注意保護機內(nèi)構(gòu)件，直至將物料全部挖出，然后進一步清理機腔。物料結(jié)塊時的溫度一般在47~
結(jié)塊的物料其化學(xué)性能沒有發(fā)生根本變化，處理后仍可以正常使用。輕微結(jié)塊時，采用擠壓、揉搓的方式即可解決；嚴重結(jié)塊時，先敲碎，然后高速破碎成粉狀，批量大時則采用生產(chǎn)磨機處理。結(jié)塊粉碎處理后可添加到正常的邦定物料中一起進行后續(xù)處理。
4 結(jié)語
現(xiàn)有的各類邦定機組及其生產(chǎn)工藝，初步解決了效應(yīng)顏料在粉末涂料應(yīng)用中的生產(chǎn)技術(shù)難題，進一步擴展了粉末涂料的發(fā)展領(lǐng)域。但不少問題依然存在，如：縝密的科學(xué)測試發(fā)現(xiàn)，只有較小的顏料片（<10um）能黏結(jié)到粉末粒子表面；包括世界知名粉末涂料公司在內(nèi)，其邦定產(chǎn)品涂層還明顯存在發(fā)花、擦拭掉色等質(zhì)量缺陷；邦定效果的評價還缺少一個能科學(xué)量化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，廣大的邦定技術(shù)研究者還需加倍努力，爭取開發(fā)出效果更優(yōu)的邦定機組和生產(chǎn)工藝。