粉末塗料是公認的（de）具高效（xiào）率（lǜ）、優良塗膜性能、生態環保、高經濟效益為一體的4E型塗料產品，近年來得到高速發展。然而與（yǔ）傳統的溶劑型塗料相比，粉末塗料雖然沒有易揮發的（de）有（yǒu）毒（dú）物質對環境（jìng）造成的汙染，但在固化成膜過（guò）程中會有（yǒu）小（xiǎo）分子物質的揮發釋放，這（zhè）些揮發小分子聚集在一起會產生煙霧，這就是所謂的冒煙現象。

粉（fěn）末塗料在塗裝過程冒煙會受噴塗設備的影響，立式噴塗線產量（liàng）大，單位時間內用粉量多，同時經過固化爐的型（xíng）材多，且一般沒有（yǒu）排風裝（zhuāng）置，所以爐口產生的煙霧會多。而臥式（shì）線由於產量低，相對應的粉末（mò）用量少，爐口的煙霧不會那麽明顯。

一般（bān）烤爐的進出（chū）口處冒（mào）煙大，若車間排煙不力，則生（shēng）產車間內頂部會雲霧繚（liáo）繞。從噴塗現場來看，不管是平麵（miàn）粉還是砂麵（miàn）粉，亮光粉的（de）還是（shì）平光粉、啞光粉，都有冒煙的現象，其中以啞光粉（fěn）最為嚴重。

粉末塗料一般由樹脂、固化劑、顏料、填料和助劑組成（chéng），而助劑（jì）又包括流平劑、光亮劑（jì）、脫氣劑、消光劑（jì）、紋理劑、抗氧（yǎng）劑等，根據情況按（àn）量添加，不同種類的原（yuán）材料對粉末塗（tú）料冒煙（yān）量的影響會（huì）有（yǒu）不同。

二、粉末塗料（liào）冒煙的原因分析

1.樹脂的（de）分析

樹脂作為最主要（yào）的（de）成膜物，一般占粉末塗料總量的50-60%，樹脂決定了粉末塗料的絕大多數性能，所以，我們首先從樹脂開始研究。

常用樹脂的烘烤失重及冒煙情況如下表所示（shì）。

注：1以上（shàng）烘（hōng）烤條件均為200℃/10min；

2冒煙等（děng）級隻是為了方便直觀的對冒煙量進行對比，不作為標準，0級到（dào）5級代表煙少到煙大。

從（cóng）上表可以看出（chū），樹脂的失重（chóng）有（yǒu）大有小（xiǎo），但都在同一個（gè）數（shù）量級上。在（zài）單獨烘烤過程中均不會產（chǎn）生明顯的煙，因為聚（jù）酯都是由多元酸與多元醇反應而來，殘留的有機（jī）小分子的量都很少，且（qiě）都是無色無味的，在（zài）烘烤過程中也不會產生煙霧，所以說樹脂（zhī）可能（néng）不是粉末塗料產生煙霧（wù）的根本原因（yīn）。

為此，我（wǒ）們用同一樹脂（zhī）製作了7個不同的粉末，測（cè）試這7個粉末塗料失重與冒煙（yān）之間（jiān）的關係，結果如下。

注：1以上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒煙等級隻是為了方便直觀的對冒煙量進行對比，不作為標準，0級到5級代表煙少到煙大。

從以（yǐ）上兩個表的數據分析可知，粉末塗料固化成膜過程是失重的過程，用同一樹脂製成的7個粉（fěn）末失重大致相同，而冒煙量卻差別很大，所以確定樹脂不是冒煙最主要的來源（yuán）。

2.顏料和填料的分析（xī）

同時我們也做了顏料和填料的失重與冒煙對比，發現填料（liào）的失重都在0.02%以下，而（ér）且常用的填料都是無機物（wù），在常溫或（huò）者較高的溫度下都難（nán）以分（fèn）解。實際上，填料的失重主要是來自於其所含的水分或者是結合水，在擠出或者磨（mó）粉的過程中就已經完全（quán）揮（huī）發，不會對粉末冒煙有任何影響。顏料的失重更小，經過反複的測量，絕大部分的顏料失重率在0.01%以下，在烘烤過程中也沒有任（rèn）何的煙霧產（chǎn）生。而粉末塗料的顏料除了鈦白粉之外，別的顏料用（yòng）量都很小，對冒煙的影響（xiǎng）更是可（kě）以忽略不計，因而可以排（pái）除顏（yán）料的影響。因此，通過替換或改進填料、顏料來減少粉末（mò）塗料冒煙並不（bú）可行。

3.固（gù）化劑（jì）的（de）分析

排除以上原因後（hòu），粉末塗料冒煙最有可能就是來自於固化劑和助劑。固（gù）化劑和樹脂相類似，但有一定區（qū）別，首先它在固化過程中與樹（shù）脂反應而形成成膜物質，所以（yǐ）對於固化劑，在反應過程中小（xiǎo）分子的揮發是必然的。首先我們測量了不（bú）同TGIC失重的大小，結果下表所示。

注（zhù）：1以上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒煙（yān）等級隻是為了方便直觀的對冒煙量進行（háng）對比，不作為標準，0級到5級代表煙少到煙大。

從以（yǐ）上可以看出，不同TGIC雖然失重有明顯的差別，但冒煙量卻（què）沒有太大的區別。接（jiē）著測試在相同的配方（fāng）中，不同的TGIC所製（zhì）粉末的冒煙量是否有區別（bié）。

用同一配（pèi）方、不同TGIC製作4個不同的（de）粉末，測試這4個粉末塗料冒煙量的大小（為了避免助（zhù）劑的幹擾，該配方中未加任何助（zhù）劑），結果如下。

注：1以上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒煙等級（jí）隻是為了方（fāng）便直觀的（de）對冒煙量進行對比，不作為（wéi）標準，0級到5級代表煙少到煙（yān）大。

由以（yǐ）上分析可知，不同廠家的TGIC隻在失重（chóng）率（lǜ）上（shàng）有本質的差別，但在冒煙大小方麵並沒有明顯的區別，所以通過篩選TGIC來減少冒煙（yān）量的潛力不大。

4.助劑（jì）的（de）分析

相對而言，助劑（jì）在粉末塗（tú）料中用量很少，但起著非常重要的作用，同樣的（de）由它帶來的冒煙問題也不容忽視。如以①號配（pèi）方添加助劑（jì），然（rán）後再與①號進行冒煙對比，發現加了助（zhù）劑之後冒煙達（dá）到3級以上，雖（suī）然隻添加了4-8%的助（zhù）劑，卻對冒煙（yān）量（liàng）產生如此大（dà）的影響，由此可以斷（duàn）定，粉末（mò）塗料冒煙來源於所添加的助劑（jì）中含有（yǒu）的小分子物質（zhì）在烘烤過程中的揮發、升華（huá）。

粉末塗料常用的（de）助劑主要有流平劑、光亮劑、蠟粉、消光劑、抗氧（yǎng）劑等，雖然用量都（dōu）很少（shǎo），但都有可能是冒煙的主要來源。我（wǒ）們常用的流（liú）平劑有丙烯（xī）酸均聚（jù）物、丙烯酸（suān）酯共聚物以及（jí）它（tā）們的有機矽改性物，它們在烘烤過（guò）程中會有（yǒu）少量的煙霧冒（mào）出，光亮劑也同樣如此（cǐ）。但是流平劑與光亮劑的用量僅為0.8%-1%，而且都不參與反（fǎn）應，對冒煙的（de）影響不大，改進的潛力不大（dà）。

一些功能（néng）助劑，如（rú）常用的聚乙烯蠟，外觀為白色小微珠狀或片狀，由乙烯聚合橡膠加工劑（jì）而形成的，其具有熔點較高、硬度大、光澤度高、顏色雪（xuě）白等特點，在高溫中熔融，在冷卻至常溫時析（xī）出，以微晶形式存在於（yú）塗料中且能（néng）遷移（yí）到塗膜表層，最終與塗（tú）料其他組分形成一（yī）個“蠟化”的表層，達到提高抗劃傷（shāng）性能的效果。蠟粉高溫易熔（róng）融的特性，使得它在烘烤過程中不（bú）可避（bì）免的有大量（liàng）的小分子物質從表層析出，最終與空氣接觸，產（chǎn）生冒煙現象。

不同種類的（de）蠟粉烘烤失重（chóng）以（yǐ）及冒煙大小測試結果（guǒ）如下。

注（zhù）：1以上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒（mào）煙等級隻是為了方便直觀的對冒煙量進行對比（bǐ），不作為標準，0級到5級代表（biǎo）煙少到煙大。

由上可（kě）知，蠟粉的冒煙大小與蠟粉的性（xìng）質有關，聚四氟乙烯蠟（là）由於聚合度比較高，分（fèn）子量（liàng）大（dà），而且（qiě）C-F鍵不容易（yì）斷裂，在烘烤過程中不會產生煙霧。而改性蠟與聚乙烯（xī）蠟相比，雖然都是聚乙烯蠟，但是普（pǔ）通的聚（jù）乙烯蠟失重較大，其含有的小分子（zǐ）物質較多，產生煙霧多，同（tóng）時烘烤過（guò）程容（róng）易泛黃（huáng），推測是發生了鍵的斷裂（liè）和（hé）小分子物質的釋放。由於（yú）聚四氟乙烯分子量大，影（yǐng）響塗膜流平等各方麵，因而不可能（néng）大批量的應用在一般的粉末塗（tú）料當中，所以最好的辦法是通（tōng）過使用改性（xìng）蠟替（tì）換聚乙烯蠟，減少了小分子物（wù）質的釋放，從（cóng）而減少（shǎo）冒煙。

安息香作為粉末塗料優異的脫氣劑，一直都是別的脫氣劑所無（wú）法取代的。安息香的作用機理是（shì）依靠在高溫條件下散發的小分子物（wù）質迅速帶（dài）走粉末塗料固化過程產生（shēng）的揮發物，從而消除塗膜針孔現象，因此冒煙是無可避免（miǎn）的。雖然安息香的用量隻有0.25-0.4%，冒煙量卻非常大。市場上常用的脫氣（qì）劑（jì）為安息香、消泡劑和由安息香改進的消泡劑，後兩種即使能把冒（mào）煙（yān）控製在很合理的（de）範圍（1級），但是脫氣效果明（míng）顯都不如安息香好。不同種類脫（tuō）氣劑的脫氣效果和冒煙情況如下表（biǎo）所示。

注：1以上烘烤條件均（jun1）為（wéi）200℃/10min；

2冒煙等級隻是為了方便直觀的對冒煙量進行對比，不作為標準，0級到5級代表煙少到煙大。

消泡（pào）劑作為一種輔助的脫氣劑不可能起到完全脫除氣體的作用，不能單（dān）獨使用，常常與安息香搭（dā）配，既能減少了煙霧量（liàng），又能避免塗膜產生針孔。改性安息香的表麵效果比消泡劑好很多，可以單獨使用，但亮光粉中要慎用（yòng），因為體係反應過快就可能會（huì）出（chū）現針孔。如果對表麵要求（qiú）不（bú）是（shì）特（tè）別高的配方，建議使用改性（xìng）安息（xī）香來減少冒煙。

消光劑作為粉末塗料啞光粉常用的消光手段，往往能獲得細膩豐滿（mǎn）的表麵效果。然而啞光粉（fěn）的光澤通常在20-30%之間，消光劑的添加量（liàng）一般（bān）在2.5-3.5%之間，與其他助劑（jì）相比，用量相對較大。而市（shì）場上的消光（guāng）劑大多屬於非蠟型消光劑，其成分複雜，不同成分反應的差異導（dǎo）致反應過程中有很多的小分子物質釋放（fàng），從而產生明顯（xiǎn）的冒（mào）煙現象。總體上，不同種類消光劑都（dōu）差別（bié）不大（dà），在烘烤過程（chéng）中都會明顯冒煙。經過供應商改（gǎi）進過的消光（guāng）劑雖然能在冒煙上有一定改善，但是會犧（xī）牲它本（běn）身的部（bù）分性能，比如消（xiāo）光能（néng）力、表麵（miàn）的細膩度、耐沸水性能和耐老化性（xìng）能等。經（jīng）過對比，隻有極個別的（de）消光劑冒煙確實較少，但仍然不夠理（lǐ）想，而且消光劑對粉末的（de）機械性能和表麵（miàn）效果等有很大（dà）的影響，如沒有（yǒu）特殊的要求，一般的（de）啞光（guāng）粉建議用雙組分幹混法來製作，避免消光劑的使用，從而減少冒煙。

砂（shā）紋粉的配方比較簡單，產生煙霧的源頭主要是蠟粉，隻需對蠟粉的種類和用量進行改善即可減少冒煙。

以上為粉末塗料常用或者必須用到的（de）基本助劑（jì），還有一些助（zhù）劑如紫外線吸收劑、增電劑、抗氧劑等（děng）雖（suī）然（rán）也有冒煙，但是一般隻在（zài）少（shǎo）量特殊（shū）的粉末中才用（yòng）到（dào），隻要（yào）選擇好種（zhǒng）類以及控製（zhì）好用量就不會產生很多的煙，不會影（yǐng）響正常的生產。

以上總結（jié）了（le）粉末（mò）塗（tú）料冒煙的主要來（lái）源（yuán），針對粉末塗料（liào）的特點和配方結構，分別從樹脂、固化劑和助劑（jì）等各方麵去分析冒煙（yān）的原因，最終（zhōng）發現樹脂、固化劑、顏填料三大（dà）類材料冒煙少，改善的空間不大。而粉末塗（tú）料常用的助劑雖然用（yòng）量很少，卻是（shì）引起冒煙的主（zhǔ）要原因，改善的辦法是尋找冒煙少的材料進行替換或者在保證不影響粉末塗料（liào）性能的情（qíng）況下減少其（qí）用量。