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聚乙烯蜡小编分析粉末烘烤过程产生烟雾分析和解决方案(二)

返回列表 来源: 发布日期: 2018.12.18

粉末涂料是我们聚乙烯蜡一大应用行业,通常要求热失重小,下面青岛赛诺聚乙烯蜡小编为您分析粉末涂料在烘烤过程中产生烟雾的原因及解决办法,本文分为两部分,本篇为第二部分。

封闭异氰酸酯典型的是Degussa的B1530,采用己内酰胺作封闭剂,通常在150-170℃解封,遇高热、明火或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。受高热分解,产生有毒的氮氧化物。粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定的浓度时,遇火星发生爆炸。燃烧分解产物有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。己内酰胺易升华毒性较大,具体建议查询相关资料。
助剂方面前面提及的流平剂、增光剂,这里重点分析蜡、安息香、表面调整剂类和消光剂。
蜡(Wax)种类繁多,适合粉末涂料的蜡大体可分为:聚乙烯类、聚丙烯类、酰胺蜡类、聚四氟乙烯类及它们之间的组合,其他还有费托蜡、酯蜡、微晶蜡等。用量最多最普及的是聚乙烯蜡,按照生产工艺和原料来源有聚合型、低聚物复配型、裂解型(螺杆裂解和溶剂裂解)。

聚乙烯蜡

赛诺粉末涂料专用聚乙烯蜡产品特点:

  • 1、对颜料,填料具有较好的分散性能。

  • 2、流平性好。

  • 3、无黄变。

  • 4、抗刮擦,硬度高,分散性能好,对无机颜料填料有很好的分散效果。

酰胺蜡是一类蜡的通称,应用最多的是乙撑双硬脂酰胺(EBS),在粉末涂料配方中,EBS作用有点特殊,并赋予了很多名称,典型的有:表面调整剂、平滑除气剂、消泡剂、干粉流动剂等。
聚丙烯蜡、聚四氟乙烯蜡整体用量少。目前由水煤气合成的费拖蜡,因其熔点范围窄、润滑和分散性好,涂层耐磨耐磨好,同时有极好的优势即是挥发份少慢慢受到欢迎。
安息香,化学名称:苯偶姻。由苯甲醛在氰化钾或氰化钠的作用下转化而成。工业品熔点≥132℃,熔点越低纯度越低,相应挥发份将增加。安息香有较强的升华性,合成过程中间物多,反应完成脱溶剂蒸馏很难彻底除去,这两个因素使得安息香的粉末烘烤时烟雾和气味多。
消光剂对粉末涂料十分重要,品种很多,分类方法也不统一,大体可分为:蜡基、双官能团反应(竞争反应)、物理消光(丙烯酸树脂/有机锌盐)。

双官能团反应型消光剂,具有较高的熔点,相应挥发份较少。
粉末涂料使用的填料种类也很多,简单的可分为体质型和功能型。硫酸钡(重晶石和沉淀法)、碳酸钙(重质型)是最主要的体质填料,滑石粉、高岭土、有机膨润土、石英粉等,添加量少,作为消光、助起皱纹、提高绝缘性及增加表面硬度等添加。
填料作为无机物,本身挥发物少,但如果对其表面改性和处理,将会采用许多助剂,常见的有硬脂酸、钛酸脂(铝酸脂、硅烷)偶联剂、各种离子型表面活性剂、水溶性高分子等,它们对填料是简单包裹吸附,存在极少数氢健和化学键结合,在高速剪切和高温烘烤时,易产生剥离和分解,脱离填料和涂层而形成挥发性物质。
钛白粉用于粉末涂料主要是金红石型,其表面经过有机硅烷等材料包裹处理,以提高分散性,与填料有许多相似性。
颜料是必不可少的材料,大体分为无机颜料和有机颜料。有机颜料的化学结构复杂,生产和表面处理流程长,残留物多,有些耐温差的颜料在较高温度下分解,更易形成挥发物。
无机颜料特别说一说炭黑,粉末涂料较常选用的炭黑是中色素和高色素炭黑,无论槽法或是炉法炭黑,成品炭黑都是烃类化合物不完全燃烧生成的微细颗粒,在这些颗粒的表面经常结合有醌基、羧基、酚基和内酯基等含氧基团,表面极性大,吸湿性也大,在高温烘烤过程中,表面结合的含氧集团易脱出,与水分共同形成烟雾状物。
3 、解决方法
上面对粉末涂料主要原料作了基础分析,挥发性物质始终存在于各种原副材料中,在粉末具体的生产和喷涂烘烤过程中,冒烟和气味问题也始终存在,在某些环境、季节还会造成较严重的环境污染和对操作人员的伤害,解决思路可从“疏”和“堵”两方面着手。
“疏”的方面可考虑,挤出机加装排气口和收集器,减少挥发物对车间的污染和对操作人员的伤害。烘烤流水线的烘道加强对流通风,加强对烟雾的收集和处理,减少瞬时烟雾溶度。普通固定炉排风性差,加强排风和热循环,既能缩短烘烤固化时间、节省资源,也能减少瞬时烟雾和刺激性气味溶度,对环境和员工健康有利。

“堵”的解决思路在选择一些特殊性能的材料,添加于粉末配方中,能够吸收或者分解那些对环境和人体有害的挥发性物质。具有吸附性质的材料种类繁多,适合粉末涂料的吸附材料选择依据有:微粉化、多孔化、耐热好、无干扰性、影响光泽流平小等。
实际应用上,我们优先考虑多孔三氧化二铝、分子筛。
多孔三氧化二铝即活性氧化铝,它是一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积,每克内表面积可达150-450㎡,其微孔表面具备催化作用所要求的特性,如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等,所以被广泛地用作化学反应的催化剂和催化剂载体。利用其吸附性能,在粉末涂料配方中加入5-10%,可部分抑制烟雾和气味的产生。活性氧化铝粒径非常小,分散能力差,在选择是应考虑粒径适中,价格合适的品种,预混合时间适当延长,必要时可添加0.5%的烷基蜡或聚乙二醇,利用氧化铝的均匀分散。
分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一种硅铝酸盐多微孔晶体。也称合成沸石,应用非常广泛,可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等。它是由硅氧、铝氧四面体组成基本的骨架结构,在晶格中存在着金属阳离子(如Na+,K+,Ca2+,Li+等),以平衡晶体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,Y型等。吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。
分子筛在粉末涂料中优先考虑应用于纹理型配方,因为分子筛有巨大的吸油量,很难分散于树脂中,平面粉末用量可在2-5%,分子筛的规格在5A-10X。
部分天然沸石也有较好的吸附作用,但颜色比较深,价格低,可作为普通颜料选用,适合砂纹和皱纹类配方。添加分子筛或天然沸石,同样要加强预混合,适量的分散剂如烷基蜡等有作用。
单纯的多孔微粉在粉末涂料中对烟雾和气味作用有限,添加量增加对流平、光泽和上粉率等皆有很明显的影响。

净味纳米微粉是一类特殊结构的合成材料,一种新型的无机净味功能粉体,具有广泛的净味功能,净味效率高、效果持久,能分解甲醛等各种有机物,降低TVOC;其使用简单,不影响施工工艺,不含有重金属,对人体无毒无害,为新型环境友好型材料。
高活性化合物采用特殊技术,“涂布于分子筛内孔中”,能与低分子化合物如乙二醇、安息香等形成部分氢键或共价键,在较高温度如150-250℃情况下,功能没有明显的减弱。高活性化合物种类多,适合粉末涂料的可考虑如2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙脂(乙酸甲酯)。

赛诺新材,15年积淀, 聚乙烯蜡 品牌生产商,蓝海股权机构挂牌上市企业。专注从事润滑分散体系的研发生产,包含聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EBS、硬脂酸锌 等助剂的研发、生产、应用工作。产品通过国家权威机构双酚A检测,不含荧光剂等成分,环保,有需要的亲们可以来电咨询。

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