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涂料细度异常处理方法的讨论

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2015/4/15 10:10:58

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上海中远关西涂料化工有限公司

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【摘要】涂料细度是通过搅拌高速分散和砂磨机研磨使颜料和填料颗粒达到工艺要求的粒径。细度直接反映涂膜的表观状态是否光洁、平整。细度异常时,涂膜外观会呈现许多大大小小的颗粒,表面毛糙不平整,没有光泽,当颜料颗粒突出于
涂料细度是通过搅拌高速分散和砂磨机研磨使颜料和填料颗粒达到工艺要求的粒径。细度直接反映涂膜的表观状态是否光洁、平整。细度异常时,涂膜外观会呈现许多大大小小的颗粒,表面毛糙不平整,没有光泽,当颜料颗粒突出于涂膜表面,在外界环境中,受到风雨侵蚀,或是受到外力作用时,这些突出的粒子极容易从涂膜脱落,在表面形成细小的微孔,甚至暴露底层基材,形成许多易腐蚀点,使其耐候性降低,从而严重影响涂料的物理性能和化学性能。

1 试验部分
1.1 试验仪器
QXD-50、QXD-100、QXD-150 刮板细度计:上海现代环境工程技术有限公司(技术指标见表1),调刀,200 目、300 目金属滤网。
涂料细度异常处理方法的讨论
1.2 试验方法
根据ISO 1524、ASTM-D 1210 国际标准,细度(A法)判定是用调刀取适量的涂料于细度板凹槽中,用刮板垂直于细度板,匀速向下拉制成湿膜,立即观察粒子分布情况,视线与凹槽面呈15 ~ 30°角,起始密集处即为该涂料细度,特别是在横跨凹槽3 mm 宽的条带内包含有5 ~ 10 个颗粒的位置,精确到最小分度值。如有个别颗粒显露于其他分度时,则读数与相邻分度线范围内不超过3 个颗粒。涂料黏度较黏稠时,可适量加入相应稀料稀释,便于判定。细度(B 法)则是观察大颗粒留下的密集划痕。
根据不同细度要求,需选取不同量程的细度计,30及30 μm 以下时,应取最大值为50 μm 的细度计,31~70 μm 细度应选用量程为100 μm 的细度计,当刮取70μm 以上细度时,应使用量程为150 μm 的细度计。

2 结果与讨论
当生产中出现细度不合格情况时,需分析其具体原因,采用不同的办法处理。
2.1 异常情况1
在涂料生产,中控调整中通常会加入触变剂HPA202 和消光粉HP340,对涂料的黏度和光泽进行调整,其分别是膏状物和粉状物,不易分散,按照经验15~20 min 可以分散开,调整加入后,需重新确认细度,如发现有少量大颗粒,可以延长分散时间。再次复检细度,若仍有大颗粒,则取大半杯本批次涂料,用200 目过滤网过滤样品,再取与涂料配套的稀释剂冲洗过滤网,查看过滤网上遗留的颗粒,用调刀碾压,如颗粒比较柔软,可以大致判断是触变剂没有完全分散,触变剂HX-8800 比HPA202 的分散效果要差一些,所以调整加入HX-8800 的批次,分散时间要相对长些。小批量拉缸产品因搅拌功率较小,不易分散开,要特别注意调整后细度。
2.2 异常情况2
如调刀碾压,发现是颜料或是填料的颗粒,说明在预分散或砂磨过程中出现了问题,逐一排查,当投完溶剂、树脂、粉料后要充分搅拌均匀,溅在缸壁上方的粉料,需用铲刀刮净。有过案例,在砂磨快结束时,缸壁上的粉料落入管道,因为没有预分散,粉料没有被完全润湿,导致砂磨结果不理想。同时投料时,生产工人要避免包装袋和桶盖掉入缸中,异物容易堵住管道,卡住砂磨机。如是砂磨过程中的问题,粒子密集处会聚集在60~80 μm,甚至可能满板颗粒,这种情况要通知生产部,告知砂磨机责任人,是否需添加玻璃珠或是调整砂磨机流量,如采用上述办法,细度板上依然有大颗粒,则需检修砂磨机,拆开机器,察看砂磨轮片磨损情况,如砂磨轮片损耗严重,砂磨效率会大幅下降,此时需更换新的砂磨轮片。本批次产品判定为不合格,重新进行砂磨。
2.3 异常情况3
如残留过滤的杂质,用调刀碾压不动,刮细度时有划痕,用5 倍放大镜观察,却发现是破碎的玻璃珠,曾有箱厂投诉在喷涂时堵枪,对该样品于现场取样,在实验室分析,发现堵枪的物质是碎玻璃。所以对砂磨介质的硬度应进行质量控制,而且砂磨机出口的金属滤网也要定期清洗,砂磨珠更换为锆珠后,砂磨的效果和效率都明显提高。调合缸中混有碎玻璃珠的批次用300目过滤,再喷板,确认板面是否毛糙,且没有肉眼可看到的大颗粒,过滤完后仔细检查滤网有无破损。
2.4 异常情况4
醇酸面漆、底漆暴露在空气中容易结皮,细度也容易返粗,调整结束后,立即充氮气包装,减少与空气接触时间,在处理呆滞品时,上层的结皮也要去除干净,少量结皮被搅拌打碎后,分散成极细小的粒子,会造成板面涂膜外观粗糙,需加大过滤网目数过滤。醇酸色浆在使用前如发现有结皮也要撩去,使用完后盖上桶盖密闭,隔绝空气。
2.5 异常情况5
另有一种情况很特殊,概率也较小。成品检验时,发现样品有凝聚现象,细度也很差,在中控环节却并末见异常,过滤后颗粒物呈胶状,可大致判定是投料过程中有误投,丙烯酸面漆中混入了环氧树脂或其他品种原料,经过一段时间的反应聚合,涂料的性能、指标都有很大的变化,这种情况只能报废处理,不可入库。
 
3 细度的单位换算
通常粉料的细度用“目”来表示,其定义为在1 平方英寸的面积内有多少个网孔数,即筛网的网孔数,粉料能通过该网孔,就定义为多少目数。目数越大,粒径越小,滑石粉通常按级别分为400 目、800 目、1 000目、1 250 目超细滑石粉。可以通过表2 进行粉料粒径目数与微米换算。
涂料细度异常处理方法的讨论
4 结语
细度计的保养,除了工作中及时清洗干净外,还要避免磕碰,特别是工作面,刮刀最好放置于旁边,搁在细度板上,看上去整洁,稍不注意刀刃尖角会把凹槽磕出缺口。因使用频繁,刮刀的刀刃也容易磨损,当刀刃与细度板最浅凹槽垂直时,如果有光线透过,则表明刮刀的刃口已经严重受损,此时测量值会大于实际值,造成测量误差,这时需要更换新的刮刀,保证测量结果准确。

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