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金屬顏料之鋁銀粉

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鋁銀粉

       鋁銀粉也就是鋁粉。
       
鋁銀粉圖片



鋁銀粉應(yīng)用
       鋁銀粉由于用途廣、需求量大、品種多,所以是金屬顏料中的一大類。顏料用的鋁粉粒子是鱗片狀的,也正是由于這種鱗片狀的粒子狀態(tài),鋁粉才具有金屬色澤和屏蔽功能。金屬鋁粉工業(yè)化生產(chǎn)很久以前就有,早期的生產(chǎn)方式是搗沖法,把鋁碎屑放在搗沖機(jī)的凹槽內(nèi),搗杵在機(jī)械帶動(dòng)下連續(xù)沖打凹槽內(nèi)的鋁屑, 具有延展性的鋁在沖擊下逐漸變成薄片并且破碎,在鋁變得非常微薄細(xì)小后進(jìn)行篩選,取出合乎要求的鋁粉作為產(chǎn)品。搗沖法的生產(chǎn)效率很低,產(chǎn)品質(zhì)量不易掌握,而且生產(chǎn)過程中粉塵很多,非常容易起火和爆炸。1894年,德國Hamtag用求磨機(jī)生產(chǎn)鋁粉,在球磨機(jī)內(nèi)放入鋼球、鋁屑和潤滑劑,利用飛動(dòng)的鋼球擊碎鋁屑之后成為鱗片狀鋁粉,在球磨機(jī)內(nèi)和管道里充滿惰性氣體,這種方法仍然沿用,被稱之為“干法生產(chǎn)”。1910年,美國J.Hall發(fā)明了在球磨機(jī)內(nèi)加入石油溶劑代替惰性氣體,生產(chǎn)的鋁粉與溶劑混成漿狀,成為漿狀鋁粉顏料。這種方法設(shè)備簡單,工藝安全,產(chǎn)品使用起來非常方便,很快為世界各國所采用,F(xiàn)代絕大多數(shù)鋁粉顏料都采用這種方法,這種方法也稱之為“濕法”。
中國鋁粉工業(yè)自20世紀(jì)50年代起步,至今已有五十年的歷史。霧化鋁粉的亞音速空氣霧化法均有采用,壓水霧化法也開始進(jìn)入生產(chǎn)序列,產(chǎn)品既有非規(guī) 則形狀的,也有正球形的。在球磨法制造鋁粉及鋁粉漿方面,干法工藝和濕法工藝都有廠家采用。莊彩生產(chǎn)的產(chǎn)品有漂浮型鋁粉及鋁粉漿、非漂浮型鋁粉及鋁粉漿。適合于水性涂料的水分散鋁漿早已面世,以合金形式的鋁粉漿如鋅鋁漿也有生產(chǎn)。
產(chǎn)品包裝方法

       塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶(鋼板厚0.5 mm,每桶凈重不超過50 kg);金屬桶(罐)或塑料桶外花格箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶(罐)外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱。

鋁粉及鋁粉漿的性質(zhì)及分類

(一) 鋁粉的特性
鋁為銀灰色的金屬,相對分劑且宜于做顏料的鋁粉。鋁粉漿是顏料鋁粉與溶劑的混合物,它的用途和特性與鋁粉大致相同,由于質(zhì)量26.98,相對密度2.55,純度99.5%的鋁熔點(diǎn)為685度,沸點(diǎn)2065度,熔化潛熱323kj/g,鋁有 還原性,極易氧化,在氧化過程中放熱。急劇氧化時(shí)每克放熱15.5 kj/g,鋁是延展性金屬,易加工。金屬鋁表面的氧化膜膜透明、且有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。
顏料用的鋁粉是指粒子呈鱗片狀,表面包覆處理它使用起來簡便,故產(chǎn)量和用量更大。
(二) 顏料用鋁粉與其他顏料相比,更具有其特性,表現(xiàn)在以下幾方面:
1、鱗片狀遮蓋的特性 鋁粉粒子呈鱗片狀,其片徑與厚度的比例大約為(40:1)-(100:1),鋁粉分散到載體后具有與底材平行的特點(diǎn),眾多的鋁粉互相連接,大小粒子相互填 補(bǔ)形成連續(xù)的金屬膜,遮蓋了底材,又反射涂膜外的光線,這就是鋁粉特有的遮蓋力。鋁粉遮蓋力的大小取決于表面積的大少,也就是徑厚比。鋁在研磨過程中被延 展,徑厚比不斷增加,遮蓋力也隨之加大。
2、鋁粉的屏蔽特性 分散在載體內(nèi)的鋁粉發(fā)生漂浮運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的結(jié)果總是使自身與被載體涂裝的底材平行,形成連續(xù)的鋁粉層,而且這種鋁粉層在載體膜內(nèi)多層平行排列。各層鋁粉之 間的孔隙互相錯(cuò)開,切斷了載體膜的毛細(xì)微孔,外界的水分、氣體無法透過毛細(xì)孔到達(dá)底材,這種特點(diǎn)就是鋁粉良好的物理屏蔽性。
3、莊彩鋁粉的光學(xué)特性 鋁粉由色淺、金屬光澤高的鋁制成,它的表面光潔,能反射可見光、紫外光和紅外光的60%-90%,用含有鋁粉的涂料涂裝物體,其表面銀白光亮,這就是鋁粉反射光線的特征。
4、鋁粉的“雙色效應(yīng)”特性 鋁粉由于具有金屬光澤和平行于被涂物的特性,在含有透明顏料的載體中,鋁粉的光澤度和顏色深淺隨入射光的入射角度和視角的變化發(fā)生光和色的變化,這種特性 稱為“雙色效應(yīng)”。鋁粉在涂膜內(nèi)以不同層次排列,當(dāng)入射光照射到各層鋁鱗片時(shí),因穿過不同厚度的涂膜受到不同的削弱,反射出的光線顯然亮度也不同。當(dāng)光線 射入含透明顏料和鋁粉的膜層內(nèi)時(shí),入射光透過顏料粒子成為有色光,再經(jīng)過不同層次的鋁粉反射出來,就會(huì)發(fā)生色調(diào)和金屬光的變化,入射光和視角自垂直逐漸發(fā) 生角位移動(dòng),光線則透過不同粒子數(shù)量的顏料和不同粒徑的鋁粉,反射出的光線的色調(diào)和金屬光也發(fā)生無窮的變化。鋁粉的這種特性,已廣泛地應(yīng)用于涂料內(nèi),作錘 紋漆或金屬漆。
5、鋁粉的漂浮特性 顏料用鋁粉及鋁粉漿的一大種類是漂浮型的,它的特點(diǎn)是鱗片狀浮于涂膜表層。

鋁粉的應(yīng)用

        一、鋁粉因具有銀白色金屬光澤,所以俗稱鋁銀粉或銀粉,其化學(xué)成份實(shí)為“鋁”,并非“銀”。應(yīng)用范圍:粉末涂料、油墨、塑膠色母粒、印刷、仿金紙、仿金卡、金膠片、紡織品,但在水性漆及帶酸堿的油漆中使用會(huì)氧化變黑。不推薦用于要求耐酸堿及與雨水結(jié)合的場合。
二、超細(xì)銀粉:1、超細(xì)浮銀表面積大,當(dāng)其暴露在空氣中,能迅速在其表面生成一層鈍態(tài)的保護(hù)膜,即氧化發(fā)黑,需做好密封措施,浮銀不推薦用于要求 耐堿的場合,如有要求可考慮采用銀白珠光粉;2、銀粉的批次間有一定的差別,且受工藝、噴涂的影響較大,除需盡量保持生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性外,應(yīng)先試驗(yàn)再生 產(chǎn),以免擴(kuò)大損失。3、超細(xì)銀蓋底添加量1-2%,在添加高光蠟AW500B的情況下0.6%-1.5%就可蓋底并產(chǎn)生很強(qiáng)的金屬光澤,銀粉添加量大越 白,添加量越小越藍(lán),添加量不足時(shí)有黑點(diǎn)黑絲,或俗稱蒼蠅屎,整體偏黑。4、浮銀呈片狀,總是漂浮在涂層的最外面一層,所以硬度及抗氧化發(fā)黑的性能稍差, 要得到較好的硬度需內(nèi)加消印增硬劑AS501,外加銀粉增硬劑POL16,POL09等,不能加高光蠟、金銀粉排列劑、聚乙烯蠟等,混合時(shí)間越長效果越好。
三、浮銀:1、銀粉粒徑越小金屬感越強(qiáng),遮蓋力也越強(qiáng);添加量太大易產(chǎn)生吐粉和堵塞槍頭的現(xiàn)象;添加量不夠時(shí)容易出現(xiàn)黑點(diǎn)、發(fā)花或細(xì)小的條紋。 R18、R01等特效新型銀粉分散劑是用SIO2作載體的高效分散劑,不同于普通的銀粉分散劑,不管銀粉添加多少均可均勻分散無黑點(diǎn),因而可以通過調(diào)節(jié)底 色及減少銀粉用量來調(diào)制灰黑、藍(lán)相及不同色相的銀粉效果,添加量極小,對流平有良好的促進(jìn)作用。外加到片料里一起磨,不能直接外加,直接外加會(huì)產(chǎn)生顆料及 白點(diǎn)等,R01效果最好,直接干混無顆粒。2、浮型鋁粉的片狀結(jié)構(gòu)在研磨擠出過程中會(huì)被破壞(變形或粉碎),結(jié)果使顏色發(fā)灰,所以一般使用干混方法。
四、非浮銀:1、非浮銀均勻地、平行地分布在整個(gè)涂膜在中,因而被樹脂包裹,所以具有良好的抗氧化性及耐磨性,較好的耐候耐酸堿性,無手印,表面 亮澤,且顏色可從底粉來調(diào)節(jié),但添加量較浮銀大,金屬效果無浮銀強(qiáng),較白。2、PCR\DIS型鋁粉特別適用于戶外產(chǎn)品,因?yàn)橛袩o機(jī)包覆層,具有很好的耐 水,耐候,耐化學(xué)性;雖然用硅等材料包膜,但在自然曝曬的環(huán)境中,鋁粉在光照和濕度等條件下,很快會(huì)發(fā)生氧化等化學(xué)物理變化,從而使金屬感減弱,涂膜發(fā)灰 發(fā)暗,出現(xiàn)灰斑等。為解決此類問題及被擦傷等問題,建議用透明粉罩光。3、蓋底添加量以透明底粉測試,閃銀的添加量最多可以達(dá)到10%左右;混合與噴涂工 藝直接影響噴涂與遮蓋效果,請注意混合均勻及噴涂的一致性,粒徑越粗閃爍效果越好。4、由于銀粉顆粒在形狀、密度和帶電荷量方面與粉料存在差異,會(huì)造成分離現(xiàn)象而影響上粉。采用邦定技術(shù)將粉末與銀粉進(jìn)行粘接,上粉及效果大大提高。5、鋁粉能耐高溫600度不變色。

鋁粉使用的安全事項(xiàng)
粉末涂料比普通油漆的安全風(fēng)險(xiǎn)要低,與溶劑/空氣混合物相比,粉末/空氣混合物的引發(fā)著火能量是50-100倍。但是,所有可燃性的粉末或灰塵都 會(huì)與空氣形成爆炸性混合物,是一種潛在的危險(xiǎn)源。但如果事先采取相應(yīng)的措施,可以進(jìn)行安全的運(yùn)輸,貯存和加工。為安全起見,前面提到的各種粉末的粉末濃度 均不能超過10g/m3。在噴涂區(qū),往往會(huì)超過這個(gè)濃度。因?yàn)榭傆凶銐虻难鯕夂,因此必須避免引起超過這一最低能量的火花。
PTB(物理技術(shù)聯(lián)邦研究所)BAM(材料試驗(yàn)聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室)已測定了各種含顏料的粉末涂料的爆炸數(shù)據(jù)。結(jié)果證明,在“最高爆炸壓力”和“最高增加壓力”方面,擠出和干混的物料沒有什么區(qū)別。
與不含顏料的樹脂粉末比較,當(dāng)加入5-6%的鋁粉時(shí),所謂的粉末常量(Dust Comstant,爆炸力的度量)和最高爆炸壓力要增加10%。鋁粉含量繼續(xù)增加時(shí),爆炸力也會(huì)增加。當(dāng)鋁粉含量大于25%以后,會(huì)達(dá)到純金屬粉末的爆炸 力。但是,這種和鋁粉顏料的依賴關(guān)系并不造用于最低引發(fā)燃燒能量。不管采用何種分散方法,純的樹脂粉末都達(dá)不到最低引發(fā)燃燒能量。如果鋁粉顏料含量 >10%及使用細(xì)小粒徑及未經(jīng)包覆處理的鋁粉時(shí),最低的引發(fā)燃燒能量可能被降低。
含鋁粉的粉末涂料,它們跟普通的含顏料的粉末涂料一樣,只要不超過規(guī)定的極限,是沒有著火和爆炸的危險(xiǎn)。
為了保證整個(gè)噴涂過程中的安全,必須避免在工廠中出現(xiàn)鋁粉的分離、累積和集中。這些基本要求也適用于含有銅金粉的溶劑型涂料。但是直接由銅鋅合金粉末引起的爆炸危險(xiǎn)要比鋁粉小。
粉末設(shè)備最最得要的是所有的部件和操作人員必須有良好的接地。室內(nèi)的粉塵濃度應(yīng)控制在最低水平,按當(dāng)?shù)氐胤降囊?guī)定采用排風(fēng)系統(tǒng)。任何情況下,要避免明火,火星和過熱的表面。

鋁粉的生產(chǎn)和加工方法
1、熔融擠出法:
該方法是將金屬顏料與粉末涂料的其余成分(樹脂等)通過螺桿擠出機(jī)加熱擠出。盡管金屬顏料與粉末涂料能夠充分混合,但金屬顏料在高粘度的熔融體中 取向不足。另外,在下一道粉碎工序中,顏料的片狀結(jié)構(gòu)不可避免的會(huì)被破壞。用該法生產(chǎn)的金屬粉施工時(shí)金屬效果帶灰色。因此,此方法僅被用于錘紋粉的制作。
2、干混法:
該法是將金屬顏料干粉加入已粉碎的粉末涂料中采用機(jī)械式混合器混合。干混法的優(yōu)點(diǎn)是金屬顏料和粉末涂料混合時(shí)不甚激烈,從而防止片狀金屬顏料的變形,金屬效果因而也不會(huì)受到影響。另外,疏松的顏料/樹脂混合體也非常有利于金屬顏料的取向,提高閃光效果。該法的缺點(diǎn)是在采用自動(dòng)噴涂設(shè)備處理回收粉末時(shí),由于 金屬顏料與樹脂粉末顆粒的形狀、密度和所帶電荷有很大差異,從而產(chǎn)生分離現(xiàn)象。
3、粘結(jié)固定法(Bonding-Process):
該法將金屬顏料與粉末涂料一邊干混,一邊同時(shí)加熱,使得溫度剛剛超過樹脂的軟化點(diǎn),此時(shí)就能將金屬顏料固定粘結(jié)在帶黏性的樹脂粉末的表面,從而防止粉末在施工中和施工后回收時(shí)金屬顏料與樹脂粉末的分離現(xiàn)象。就是現(xiàn)在流行的邦定法。















 
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