CN1472261A - 超微漆粉的表面改性方法 - Google Patents

Abstract

超微漆粉的表面改性方法，属金属和非金属表面粉末涂装及其它包含超微粉体操作的技术领域。用气流使硬而小的添加剂颗粒与被处理漆粉颗粒发生碰撞，或用外加机械力使其发生挤压，将单个添加剂颗粒的一部分射入或压入超微漆粉颗粒表面，另一部分仍然暴露于漆粉颗粒表面，形成分布于其表面的“锚钉”，没有“锚固”在漆粉颗粒上的那部分添加剂颗粒，将被吸附在“锚钉”周围，避免了添加剂与漆粉的分离。改变漆粉颗粒表面性质，使其易于流动、流化和气流输送。本发明消除团聚效应强，添加剂分散好，具有高效、成本低、设备和操作简单等优点，容易实现工业推广运用。用本发明生产的超微漆粉流化质量高，喷涂层均匀光洁，漆粉可回收再用。

Description

超微漆粉的表面改性方法

所属技术领域

本发明涉及金属和非金属表面粉末涂装领域，尤其是一项使用纳米和微米级材料对超微漆粉颗粒进行表面改性处理从而实现超微漆粉涂装的技术发明。本发明也可应用于其它包含超微粉体操作的技术领域。

背景技术

金属产品的表面喷涂，按其喷涂工艺可分为传统的“湿漆喷涂工艺”和新颍的“粉漆喷涂工艺”。湿漆喷涂虽然漆膜薄、均匀、表面光洁度高。但由于它使用有机溶剂作为分散剂和稀释剂，喷涂后挥发的有毒有机溶剂对环境造成极大的危害。其中一些溶剂还对臭氧层有很强的破坏作用。另一方面，在喷涂过程中没有附着到零件上的湿漆料完全无法回收，既造成浪费，又污染环境。由于粉末喷涂克服了湿漆喷涂的这些缺点，成为近年来全球发展最快的行业之一。由于粉末喷涂不使用任何溶剂，因而具有无污染、易操作的特点。在喷涂过程中没有附着到零件上的干粉漆料可以回收再用。同时，粉末喷涂比湿漆喷涂具有更好的机械性能和耐候性，即具有更高的保护性。但是，现行的粉末喷涂还无法达到传统湿漆喷涂的质量，严重地制约了该技术更大规模的工业应用。以汽车工业为例，目前几乎所有的车内零件都可以采用粉末喷涂，而汽车外壳仍然只能使用湿漆喷涂。另一方面，现行的粉末喷涂技术很难获得超薄漆膜，一般单层喷涂厚度在50微米到100微米，单层厚度低于30微米的则很难达到。这对于多数产品来说无疑是不适合的，同时也是不必要的浪费。

普通漆粉的平均颗粒粒径一般在30微米至50微米。如果使用平均粒径为20微米以下，特别是15微米以下的超微漆粉，可以达到普通漆粉所达不到的漆膜光洁度，大大提高喷涂质量，增强漆膜的装饰功能。同时，也可以实现超薄喷涂，大大降低喷涂成本。超微漆粉的推广使用，将使湿漆喷涂大量地被粉末喷涂所取代，带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。然而，超微漆粉的应用却在技术上遇到了很大困难，至今没有获得很好的解决。粉末喷涂工艺中，先必须在颗粒中注入气体，使之具有流体状态，即流化，然后用气流输送到喷枪。平均粒径低于20微米的漆粉在范德华力、静电力和颗粒间毛细管力的作用下，具有很强的团聚效应，极难流化和进行气流输送，很难达到均匀喷涂，所以超微漆粉的应用至今没能实现。

为了攻克这一难关，全球许多公司和研究机构都把目光转移到了可喷涂超微漆粉技术的研究开发上来。自上世纪九十年代初以来，欧洲、美国、日本等一直在进行该项目的研究。美国三大汽车公司更是于1996年组成了一套联合班子进行开发研究。但至今总体进展不大。从各国研究机构和公司的研究进展来看，目前仅能采用在漆粉中干混入常规添加剂，即松散剂(Kenny，J.C.等，1996；Courtaulds Coat ings Ltd.UK，US Patent#5,635,548；TomoegaPaper Co.Ltd.，Japan，US Patent#5,567,521)或采用不同粒径颗粒按一定比例搭配的方法对漆粉的流动性进行改善(Dainippon Toryo Co.Ltd.，Japan，JP Patent#10017792A2)。虽然上述几项文献和专利技术都报道能够使平均粒度小于20微米的超微漆粉达到较高的流动性，但由于这些技术本身的一些弱点和局限性，至今没有实现工业化推广。

在漆粉中干混入常规添加剂的方法虽然在一定程度上可以提高超微漆粉的流动性，但这一方法存在着很多缺点：一是这些添加剂中真正有效的几种，如气相法氧化铝和气相法二氧化硅，在干混进入漆粉以后，往往造成漆膜表面缺陷，最常见的是缩孔与凸点。因为这些颗粒具有很强的极性，自身极容易团聚，形成聚集体。这些聚集体的熔点远远高于漆粉中树脂的熔点，它们在漆膜熔融固化的过程中并不熔化，尺寸超过漆膜厚度的添加剂聚集体将不能被漆膜覆盖，从而形成凸点。一些在熔融固化中没有被树脂润湿的添加剂聚集体则可能导致缩孔。这些漆膜缺陷既影响漆膜的外观质量，又降低漆膜的耐候性。第二个缺点是这些添加剂自身团聚力过强，而与漆粉颗粒之间的附着力较弱，往往在运输和喷涂过程中出现添加剂与漆粉的分离现象。运输过程中的振动分离现象会导致漆粉流动性变差，使漆粉无法喷涂。而在喷涂过程中出现的添加剂和漆粉的分离包括喷涂施工中流化气将添加剂吹跑所造成的分离，喷枪口至零件区段添加剂与漆粉的分离，导致回收粉与新粉添加剂含量不一致。喷涂过程中的分离现象既引起新鲜超微漆粉中添加剂含量的下降，又导致回收粉中的添加剂含量与新鲜粉不一致，使得喷涂难于进行。此外，添加剂自身过强的团聚力还使得添加剂的效力大大降低。首先，添加剂在干混进入漆粉的过程中，添加剂的聚团不易破碎，使得添加剂不能很好地分散于漆粉之中，既降低其效力，又导致漆膜缺陷。其次，在这种过强的团聚力的作用下，已经分散于漆粉中的添加剂还会在某些条件下重新聚集在一起，如在运输过程中。

虽然采用不同粒径颗粒按一定比例搭配的方法也对超微漆粉的流动性有一定改善，而且可以避免出现上述的漆膜缺陷。但这种改善是及其有限的。同时，这一方法使得超微漆粉的生产成本大幅度提高，因为该方法中要求超微漆粉颗粒必须接近球形，而且必须要精确控制漆粉的颗粒粒度分布，这在实际生产中是非常困难的。为保证这些条件，必须对超微漆粉颗粒进行球形化处理，并且必须对漆粉的粒度分布在生产过程中进行实时监控，否则无法达到质量要求。

此外，亦有通过高温粘结的方法(Nipon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha，CAPatent#2,185,566)，将数个超微漆粉颗粒粘结在一起，使得它们的集合尺寸与普通漆粉(粗粉)相当，从而使超微漆粉宏观上表现出较好的流动性。但由于粘结在一起的细颗粒聚集体，其形状极不规则，使得聚集体之间的摩擦系数增加，大大抵销了由于宏观粒度的增加而带来的好处，从而使总体流动性提高不大。另外，在采用此方法进行颗粒高温粘结时，必须严格控制加热温度和颗粒在加热环境中的停留时间。温度太高或颗粒停留时间太长，会造成颗粒完全熔化，形成漆块，使其无法使用。温度太低或颗粒停留时间过短，则不能达到粘结颗粒的目的。因此这种方法操作起来较困难，生产成本也极高，至今没有实现工业应用。对20微米以下的超微漆粉，由于颗粒尺寸太小，温度和颗粒停留时间的可操作范围更窄，在更难实现工业化应用。

在其它一些涉及超微粉操作的行业如非粉末涂装行业，一些研究者也开发了其它一些降低颗粒团聚性、提高其流动性和可流化性的技术。如Chirone and Massimilla(1994)采用对流化床外加声波振动源的方式使超微催化剂、粉尘和滑石粉的流化质量得到提高。但由于小于20微米的超微漆粉其颗粒团聚性极强，该方法的应用效果极不明显。我们使用该方法对超微漆粉所进行的实验中，没有观察到颗粒流动性和流化质量的改善。

由于现有技术没有找到克服以上问题的有效方法，使得上述技术至今没能实现大规模的商业推广应用。最好的情况也仍然只局限于对偏细漆粉即大于20微米的流动性进行有限的改善。对能够真正大幅度提高粉末喷涂质量和降低漆膜厚度的超微漆粉即小于20微米，目前还没有开发出有效的、具有商业前景的技术。因此，开发出一种既能够大大提高漆粉可喷涂性，即提高颗粒可流化性、可输送性，又能克服上述现有技术缺点的全新的超微漆粉技术，具有极其重大的意义。

发明内容

为了克服现有以上技术的不足，本发明提供一种超微漆粉颗粒的表面改性方法。以解决超微漆粉因团聚效应导致的流动性极差、极难流化和进行气流输送，从而无法实现喷涂的问题。本方法克服了现有技术中存在的问题，即干混添加剂法中的添加剂与漆粉的分离问题、漆膜缺陷问题；漆粉粒径分布控制法中和颗粒粘结法中的低效果、高成本问题。本发明创新是一个有效的、可产业化的方案，成为大规模工业化生产的技术基础。

本发明提供的超微漆粉表面改性方法，其特征在于，在被处理的漆粉颗粒中加入粒度小于漆粉颗粒且硬度比漆粉颗粒高得多的固体助流动或助流化添加剂颗粒，采用外加机械力的方法，将单个添加剂颗粒的一部分压入或射入超微漆粉颗粒表面，另一部分仍然暴露于超微漆粉颗粒表面，形成分布于漆粉颗粒表面的“锚钉”，见图1。埋于漆粉颗粒表面内的部分将起到固定添加剂颗粒的作用，突出于漆粉颗粒表面的部分将起到拉开漆粉颗粒间距离，降低颗粒间聚团效应的作用。由于添加剂颗粒被牢固地固定在超微漆粉颗粒表面，在超微漆粉的运输和喷涂施工过程中，添加剂不会出现重新团聚以及和漆粉分离的现象，从而使超微漆粉达到可喷涂性要求。对于颗粒具有极性的添加剂，没有“锚固”在漆粉颗粒上的那部分添加剂颗粒，将由于异极性间的吸引作用，被吸附在“锚钉”周围，从而避免添加剂与漆粉颗粒的分离。在这种处理方法中，添加剂必须被充分分散于超微漆粉中，不能有大于漆膜厚度的聚团。

将添加剂颗粒“锚固”于超微漆粉颗粒表面的这种漆粉颗粒表面改性过程，可以通过利用高速气流粉碎过程中颗粒间的撞击力来完成。在一普通的气流粉碎机中，或在一特制的气流式颗粒表面处理机中，利用高速气流加速方法，使添加剂颗粒和漆粉颗粒发生高速碰撞，破碎添加剂颗粒聚团并使其均匀分散，进而将添加剂颗粒部分射入并锚固于漆粉颗粒表面。这一颗粒表面改性过程也可以通过利用各种机械粉碎过程中颗粒所受到的挤压力来完成。利用颗粒间较强的挤压力和剪切力可以破碎添加剂颗粒聚团使其均匀分散，并使单个添加剂颗粒被部分压入漆粉颗粒表面。这一工艺操作可在多种常规机械式粉碎设备上实现，如球磨机，振动磨，搅拌磨，辊式磨，冲击磨等。本发明通过对添加剂颗粒的“机械锚固”和“气流锚固”过程，实现超微漆粉表面改性处理，提高其流动性和可喷涂性，实现超微漆粉喷涂。在这种处理方法中，添加剂在漆粉表面的“锚固“过程是与漆粉本身的机械粉碎或气流粉碎过程同时进行的。由于受到极强的挤压、剪切或碰撞，添加剂聚团可以被很好地破碎并被充分分散于漆粉中，从而避免了由于添加剂聚团而导致的漆膜缺陷。

本发明所使用的添加剂范围很广。只要其粒径小于超微漆粉粒径10到1000倍，其硬度远远大于漆粉硬度，不会与漆粉或加工气体发生化学反应，加入后不会明显改变漆粉色泽或装饰效果或降低漆粉的装饰功能和保护功能，就可以作为添加剂使用。常见的可用作添加剂的材料包括：金属、非金属的单质物质；金属、非金属氧化物；复合氧化物；碳化物；氮化物；硼化物；氢氧化物；盐类；陶瓷粉，天然瓷土，各种天然矿物等。

该发明适用于各种热固性粉末涂料和各种热塑性粉末涂料。粉末涂料的粒度范围很广，既适用于平均粒度小于20微米的超微漆粉，也适用于大于20微米，小于30-35微米的偏细漆粉，而且还可以用于大于30-35微米的普通粗粉。普通粗粉使用这一技术可以提高某些流动性差、易结块的普通粗粉的流动性，防止结块。

本发明与现有技术相比，本发明的优点在于：它具有干混添加剂法生产工艺简单的优点，同时它又克服了干混添加剂法的缺点。本发明中，添加剂是通过高速气流作用或极强的挤压作用锚固在漆粉颗粒上的，添加剂不会在运输和喷涂施工中与漆粉发生分离。这就保证了用该技术生产的超微漆粉具有极高的、稳定的流动性和可喷涂性。另外，添加剂自身的原始聚团在此过程中被气流充分破碎，而且不会重新团聚，大大提高了添加剂的利用率，也避免了添加剂聚团导致的喷涂层缺陷。特别是当漆粉颗粒粒度小于20微米时，喷涂层薄且平滑度高，对添加剂聚团导致的缺陷极为敏感，因而该技术工艺显示了特殊的优越性。与粒度分布控制法和高温颗粒粘结法比较，该发明具有漆粉流动性和可喷涂性提高大，操作条件容易控制、生产成本低等优点。该技术发明可使平均粒径为7-20微米的超微漆粉达到喷涂施工所需的流动性和可喷涂性指标。而对于这一粒度范围的超微漆粉，由于其极强的团聚性，用粒度分布控制法和高温颗粒粘结法很难达到施工要求。

综上所述，本发明与现有技术相比具有如下优点：

*该技术发明消除漆粉团聚效应的能力更强，可使平均颗粒粒度为7-20微米的超微漆粉在现有喷涂设备上进行喷涂；

*添加剂在漆粉中分散好、利用率高，不会与漆粉分离，也不会重新聚团，可保证喷涂层的装饰性和耐候性；

*使超微漆粉的干粉流动性达到达到或好于普通漆粉(粗粉)，其安息角＜40度；流化床膨胀率可达20％-100％，流化质量高；

*超微漆粉(平均粒径＜20微米)喷涂层的粗糙度一般小于8,000埃(普通漆粉为20,000～50,000埃)；

*使用该技术发明生产超微漆粉，具有高效、低成本、设备和生产操作简单，容易实现工业推广应用的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明中经过表面处理后的漆粉颗粒形貌示意图

图2是已有的普通扁平式气流粉碎机主视示意图

图3是已有的普通扁平式气流粉碎机俯视示意图

图4是已有的普通循环管式气流粉碎机示意图

图5是已有的普通流化床对喷式气流粉碎机示意图

图6是本发明颗粒表面专用处理设备主视示意图

图7是本发明颗粒表面专用处理设备俯视示意图

图8是本发明漆粉微粉化和漆粉表面处理工艺流程图例1

图9是本发明漆粉微粉化和漆粉表面处理工艺流程图例2

图10是本发明漆粉微粉化和漆粉表面处理工艺流程图例3

在图中1.被处理的漆粉粗粉颗粒，2.添加剂颗粒形成的“锚钉”，3.吸附在“锚钉”上的添加剂自由颗粒4.加料口，5.推料喷嘴，6.粉碎气流喷嘴，7.粉碎室，8.细粉、空气混合物出口，9.压缩空气进口，10.颗粒分级器，11流化床层，12.添加剂，13.连续计量装置，14.预混机，15.气流粉碎机，16.旋风分离器，17.袋滤器，18.可喷涂超微漆粉，19.过细粉，20.流化空气，21压缩空气，22.细粉和空气混合物，23.过细粉和空气混合物，24.尾气放空。

具体实施方式

图2、3、4、5为三种最常见的在粉体工业中广泛使用的气流粉碎机简图。图2、3为扁平式气流粉碎机。待粉碎物料由加料口(4)进入，经文丘里推料喷嘴(5)加速到超音速并被导入粉碎室(7)。同时，高压气流从压缩空气入口(9)经粉碎气流喷嘴(6)以高达每秒几百米甚至上千米的速度喷入粉碎室。由于粉碎气流喷嘴与粉碎室半径成一锐角，喷嘴射出的高速气流对颗粒施加极高的曳力，推动颗粒作循环旋转运动，颗粒间、颗粒与粉碎室壁面间产生很强的碰撞与摩擦而被粉碎。已被粉碎的颗粒被气流夹带，从细粉、空气混合物出口(8)进入颗粒收集器加以捕集。未被粉碎的颗粒由于其离心力较大，不能被气流带出粉碎室，继续在气流带动下在粉碎室作旋转运动直至被粉碎到可以被气流带出的尺寸。图4所示为循环管式气流粉碎机，其粉碎室为一环形管路(4)。图5所示为流化床对喷式气流粉碎机，其不同点是上部装有一个旋转式颗粒分级机(10)。粉碎室的下部为流化床层(11)。已粉碎的颗粒通过分级机后由颗粒收集器收集，大颗粒被分级机阻挡，继续留在粉碎室中进一步粉碎。在待粉碎的普通粗粉中加入添加剂，通过上述气流粉碎机在对漆粉进行超微化粉碎的过程中，对漆粉颗粒表面也同时进行了“埋锚钉”处理。其具体的工艺流程举例示于图8。首先，普通漆粉，即平均粒径一般大于30-35微米的粗粉，和相应比例的添加剂颗粒由各自的计量加料装置送入气流粉碎机进料口。也可以按相应比例将添加剂加入普通漆粉并在一预混机中混合后送入气流粉碎机进料口。通过文丘里推料器进入粉碎室。在高速气流的推动下，漆粉颗粒相互之间以及与器壁之间发生剧烈碰撞与摩擦，被粉碎细化。与此同时，添加剂颗粒与漆粉颗粒之间也会发生高速碰撞，其结果是一些添加剂颗粒被射入漆粉颗粒表面，多数情况下形成每一添加剂颗粒的一部分埋入、一部分露出漆粉颗粒表面的“锚钉”。粉碎后并已被打入“锚钉”的漆粉颗粒被气流带出粉碎机由颗粒收集器收集成为最终的可喷涂超微漆粉。在一般喷嘴气流速度条件下，射入漆粉颗粒表面的添加剂颗粒往往会有部分露出，很难被整体射入。这是因为射入所需能量与射入深度并非线性关系，它随深度的增加而呈指数关系增加，因为漆粉颗粒材料在被压缩的过程中，其对添加剂颗粒产生的阻力也大幅度增加。这样就使得上述颗粒表面处理的操作条件变得较宽，使处理过程易于控制。但在一些特殊情况下，如生产平均粒度8微米的超微漆粉时，则需要使用本发明特制的颗粒表面专用气流表面处理设备，见图6、7。因为此时需要很高的气流速度来粉碎漆粉颗粒，而这一气流速度添加剂锚固处理来说已经过高，将使大部分射入漆粉颗粒表面的添加剂颗粒的射入深度太大，甚至被完全掩埋，从而降低添加剂的有效性，最终影响超微漆粉的可喷涂性。在这种情况下，就需要按图9所示的工艺流程来分别进行粉碎处理和表面处理。此时表面处理所用的装置应该采用图6所示的本技术发明中为漆粉表面改性处理设计制造气流表面处理装置，其使用效果良好。它的基本结构与扁平式气流粉碎机一致，但增大了旋流室的容积和器壁直径，相应于粉碎机的粉碎室。容积的增加将延长颗粒在旋流室内的停留时间，有利于增加添加剂和漆粉颗粒的碰撞机会。器壁直径的增加将减弱颗粒对器壁的撞击，降低器壁磨损。这对于漆粉表面处理工序特别重要，因为添加剂颗粒的硬度远远大于漆粉颗粒的硬度，它们具有很强的磨蚀性。应该指出，在这种专用的颗粒表面处理设备中，由于颗粒间仍然有较强的相互碰撞，所以还是存在着对被处理颗粒的粉碎作用，但相对于气流粉碎机来说，其粉碎作用很小。

超微漆粉表面改性工艺也可以在普通机械式粉碎设备中完成。具体的流程示于图8。首先，普通漆粉(1)，即平均粒径一般大于30-35微米的粗粉，和相应比例的添加剂颗粒(12)由各自的计量加料装置(13)送入机械式粉碎机(15)进料口。也可以按相应比例将添加剂加入普通漆粉并在一预混机(14)中混合后送入机械式粉碎机(15)进料口。在对漆粉进行机械粉碎的同时，添加剂聚团在挤压力和剪切力的作用下被破碎并被分散于漆粉中，一些添加剂颗粒被压入漆粉颗粒表面，形成“锚钉”。经过粉碎和表面改性处理的超微漆粉，通过气流输送到旋风分离器(16)，分级出可喷涂超微漆粉成品(18)，其余由袋滤器滤出(19)，图9是普通扁平式气流粉碎机工艺流程图，图10为其它粉碎机工艺流程图。

本发明常用的固体助流动或助流化添加剂如下：氧化物有：二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氧化镍、氧化铜；复合氧化物有：铬酸铜、铁酸镁、钛酸钡；碳化物有：碳化硅、碳化钼、碳化钨、碳化钛；氮化物有：氮化硅、氮化钛、氮化锆、氮化矾；硼化物有：硼化硅、硼化钼；金属的氢氧化物有：如氢氧化硅、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化铁、氢氧化镍、氢氧化铜；盐类有：各种硫酸盐、硝酸盐、硅酸盐、碳酸盐、各种氯化物、硫化物等，如硫酸钡、硫酸镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸铝等。从使用效果来讲，上述各种材料有优劣之分。尤以极性颗粒效果最好，如气相法二氧化硅和气相法氧化铝。选用添加剂材料时还应从使用成本来考虑。

本发明常用的热固性粉末涂料漆有：聚酯、聚胺酯、环氧、丙烯酸以及环氧-聚酯粉末涂料；热塑性粉末涂料漆有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、氯化聚醚、聚丙烯、聚酯、乙烯-醋酸乙烯、醋丙纤维素、醋丁纤维素、以及聚偏氟乙烯。

表1和2分别给出了一个使用该技术发明生产出来的聚胺酯超微漆粉的配方和超微化工艺实例。该聚胺酯超微漆粉为室外用黑色高光。

表1  室外用黑色高光聚胺酯超微漆粉配方实例

成分	百分含量(％)
		含羟基聚酯	72.3
封闭异氰酸酯	14.4
		碳黑	0.6
填充剂	10.9
		流平剂(Modaflow 2000)	1.2
安息香	0.6

首先，根据表1中配方完全按照普通粗粉的生产工艺加工生产出平均粒度为35微米的粗粉，可留出少量粗粉作为后续比较用的样品A。然后加入漆粉重量1.0％的气相法二氧化硅，在普通带式混料机中混合后送入气流粉碎机。采用流化床式带分级机和旋风分离器的气流粉碎机系统，以尽量去除小于3-5微米过细漆粉，并保证大于45微米过粗颗粒不进入最终产品。在气流粉碎机中漆粉颗粒被粉碎到平均粒径约13微米，与此同时，大量二氧化硅颗粒在气流作用下被射入漆粉表面，形成“锚钉”。而其余未射入漆粉颗粒表面的二氧化硅颗粒则由于库处将其命名为B，见表2。将部分未加二氧化硅的普通粗粉A在相同的操作条件下进行气流粉碎，得到无添加剂的超微漆粉C。再取部分超微漆粉C，与漆粉重量1.0％的气相法二氧化硅在高速混料机中混合，得到干混有添加剂的超微漆粉D。

          表2  室外用黑色高光聚胺酯漆粉超微化生产工艺实例

成分	用量	生产工艺
			黑色高光聚胺酯普通漆粉(平均粒度35微米)	100	1.普通粗粉中加入漆粉重量1.0％的气相法二氧化硅2.在带式混料机中混合。3.在气流粉碎机中粉碎并对漆粉颗粒进行表面处理(二氧化硅气流锚固)。
气相法二氧化硅	1

对上述普通粗粉A、最终产品B以及参照漆粉C和D进行流动性和流化质量测试，其结果列于表2。表中可见采用该技术发明加工的超微漆粉B，其流动性指标远远高于同配方，但没有进行表面处理的、同粒度的超微粉C，并且还略高于参照超微漆粉漆粉D和平均粒度为35微米的普通粗粉A。从床膨胀数据来看，超微漆粉B的流化质量也大大高于参照超微漆粉漆粉D和普通粗粉A。说明超微漆粉B中的添加剂比参照超微漆粉漆粉D中的添加剂分散得更好，利用率更高。

表3也显示，回收的超微漆粉B仍然具有很高的流动性和流化质量，而参照超微漆粉漆粉D的回收粉则由于添加剂的散失而使流动性和流化质量大为降低。

表3：普通粗粉A、最终产品B以及参照漆粉C的流动性和流化质量比较

样品	表面处理	堆积角	床膨胀率
				普通粗粉A(平均粒度35微米)	否(无添加剂)	34度	30％
最终产品B(平均粒度13.3微米)	是	32度	95％
				参照漆粉C(平均粒度13.4微米)	否(无添加剂)	52度	观察不到
参照漆粉D(平均粒度13.4微米)	否(干混添加剂)	37度	45％
				最终产品B的回收粉	是	32度	95％
参照漆粉D的回收粉	否(干混添加剂)	43度	35％

使用上述六种漆粉样品进行标准样品板喷涂实验，并对样品板进行厚度和表面光泽度及粗糙度检测，证明使用本技术发明生产的超微漆粉B，其漆膜具有较普通粗粉相似的表度及粗糙度检测，证明使用本技术发明生产的超微漆粉B，其漆膜具有较普通粗粉相似的表面光泽度和高得多的表面平滑度，而漆膜厚度可以大大降低，见表4。与参照漆粉D相比，超微漆粉B没有凸点，说明添加剂破碎、混合得好。超微漆粉B的回收粉仍具有很好的可喷涂性，而超微漆粉D的回收粉由于流化质量变差，漆粉聚团造成漆膜表面鼓包。参照漆粉C因未进行表面处理，无法流化，从而无法进行喷涂。粗糙度检测使用的是针式表面曲线仪，扫描长度50mm。

      表4：普通粗粉A、最终产品B以及参照漆粉C的喷涂质量比较

样品	可喷涂性	漆膜厚度(微米)	漆膜光泽度(60度入射角)	漆膜粗糙度(埃)
					普通粗粉A(平均粒度35微米)	优	61	95.0	20,300
最终产品B(平均粒度13.3微米)	优	26	95.8	6.200
					参照漆粉c(平均粒度13.4微米)	差(无法流化和喷涂)	-	-	-
参照漆粉D(平均粒度13.4微米)	优	27	93.5	6,350(漆膜表面有凸点)
					最终产品B的回收粉	优	28	96.2	6.550
参照漆粉D的回收粉	较差(干混添加剂)	27	94.5	12.450(漆膜表面有鼓包)

本发明也可应用于其它包含超微粉体操作的技术领域。

Claims (4)

1.超微漆粉的表面改性方法，其特征在于，利用气流或采用外加机械力使固体助流动或助流化添加剂颗粒与被处理漆粉颗粒固定在漆粉颗粒表面，从而改变被处理漆粉颗粒表面性质，使其易于流动、流化和气流输送的一种表面处理方法：在被处理的漆粉颗粒中加入粒度小于漆粉颗粒且硬度比漆粉颗粒高得多的固体助流动或助流化添加剂颗粒，通过高速气流将添加剂颗粒和被处理漆粉颗粒加速而发生相互碰撞，从而将单个添加剂颗粒的一部分射入超微漆粉颗粒表面，另一部分仍然暴露于超微漆粉颗粒表面，或采用外加机械力的方法，使固体助流动或助流化添加剂颗粒与被处理漆粉颗粒发生挤压并将单个添加剂颗粒的一部分压入超微漆粉颗粒表面，另一部分仍然暴露于超微漆粉颗粒表面，形成分布于漆粉颗粒表面的“锚钉”，从而避免添加剂与漆粉颗粒的分离，对于颗粒具有极性的添加剂，没有“锚固”在漆粉颗粒上的那部分“自由”添加剂颗粒，将由于异极性间的吸引作用，被吸附在“锚钉”周围，从而避免“自由”添加剂与漆粉颗粒的分离。

2按权利要求1所述的超微漆粉的表面改性方法，其特征在于，超微漆粉的表面改性过程是在为处理这一工艺特制的各种气流式表面改性设备；普通的气流粉碎机，如扁平式、循环管式和流化床对喷式气流粉碎机；各种气流混合机；普通的机械式粉碎机，如球磨机、振动磨、搅拌磨、辊式磨、冲击磨等，以及各种可能被借用于这一处理工艺的任何现有设备中进行的。

3.按权利要求1、2所述的超微漆粉的表面改性方法，其特征在于固体助流动或助流化添加剂颗粒由如下材料中的单一成分或它们的任何组合所组成：金属、非金属的单质物质；金属、非金属氧化物；复合氧化物；碳化物；氮化物；氢氧化物；盐类；陶瓷粉，天然瓷土，各种天然矿物等；被处理的漆粉材料有：各种热固性粉末涂料和各种热塑性粉末涂料。

4.超微漆粉的表面改性方法，其用途特征在于，既可应用于金属或非金属表面粉末涂装领域，也可应用于其它包含超微粉体操作的技术领域。

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