在过去的几十年里，粉末涂料的成功可以归因于与传统的溶剂型系统和高固体和水基配方等新技术相比，该技术提供的几个优势，包括无VOC排放，最小的材料损失(可能的过度喷涂回收)和无废水。

粉末涂料用于室内和室外应用，其光泽度范围非常广泛(从高光泽度，通过丝绸或蛋壳光泽，到死哑光)。一般来说，除其他外，光泽水平取决于涂层厚度和填料的加载水平。除了加载水平外，光泽水平还受到填料的颗粒形状、颗粒大小和颗粒大小分布(PSD)的强烈影响。顶部剪裁(D97)和平均粒径(D50)中的累积PSD通常用于表征填料的PSD。

在室外应用中，沉淀硫酸钡、天然硫酸钡(重晶石)和三氢氧化铝(ATH)被用作化学惰性功能填料。用非常小的颗粒填充，以达到高光泽水平。随着颗粒尺寸的增加，光泽度会下降。当目标是实现死磨砂饰面，填充剂的作用变得较小，但仍然重要。可以通过结合不相容的粘合剂来实现哑光饰面，但仍然通过使用填充剂(如硫酸钡和ATH)和蜡来实现对光泽度的微调。

然而，使用蜡也有缺点。除了蜡的成本高之外，使用这种添加剂可能会在加工和应用中出现问题，例如密封胶的过度打滑、覆涂性差和附着力差(以窗框为例)。通过使用重晶石(组合)和/或ATH(组合)与特殊设计的PSD，在技术上和经济上更有吸引力的方式实现光泽控制和消光，没有这些问题。

在商品名Portaryte B和Portafill A下，西比科提供非常纯净的天然白色重晶石和合成三氢氧化铝，并配有工程PSD，以满足不同客户的要求。表1显示了每种产品的基本属性。

Portafill A和Portaryte B的基本特性
表1:Portafill A和Portaryte B的基本特性。

最基本的

硫酸钡的主要优点是其优异的化学惰性和非常低的粘合剂需求，从而产生具有良好流动和平整性能的高度耐用涂料。当最终产品按重量出售时，高密度硫酸钡(4.4克/厘米3.)与其他填料相比也有明显的优势。然而，就每公斤粉末的覆盖表面积而言，有时它是一个缺点。在这种情况下，密度为2.4 g/cm的三氢氧化铝(ATH)3.使用。此外，与硫酸钡相比，ATH在水斑或漂白减少方面表现明显更好。

当ATH取代硫酸钡时，密度也是一个重要参数，反之亦然。值得记住的是，它不仅对涂料的密度有明显的影响，而且对配方中填料的相对体积也有明显的影响。由于填料体积的变化，当ATH按重量取代硫酸钡时，涂料的颜料体积浓度(PVC)也会发生变化。根据这种变化的大小，PVC可以接近临界色素体积浓度(CPVC)，甚至变得高于CPVC。后一种情况下的结果是固化时涂层的性能明显恶化(即耐腐蚀性，光泽水平)。因此，ATH替代硫酸钡应始终按体积而不是按重量进行。)

粒径分布

如前所述，填料的PSD可用于控制涂层的光泽度。当比较具有相同化学成分和使用相同生产工艺生产的填料时，以下陈述是有效的:

  • 产品越细(D越低)97和D50)，所能达到的光泽度就越高。
  • 乘积越粗(即D越高)97和D50)，则可达到的光泽度水平越低。

表2显示了目前可用的Portaryte B和Portafill A的不同等级。Portaryte B40/10和新开发的Portafill A25/10都使用不同的加工技术生产，从而得到优化的PSD。使用这两种等级，可以实现明显低于基于PSD数据的预期的光泽水平。与我们的常规等级相比，Portaryte B40/10和Portafill A25/10允许配方:达到较低的光泽水平，或在较低的负载水平下达到类似的光泽水平;或者减少蜡的含量，仍然达到同样的低光泽水平，避免了蜡的缺点，包括过度打滑，覆涂性差，密封剂附着力差(如窗框)和成本高。

不同等级的Portaryte B和Portafill A
表2:不同等级的Portaryte B和Portafill A。

在上述优势之上，Portafill A25/10将使配方:增加挤出机的吞吐量，因为A25/10改善了流动特性，从而更快地从装载料斗排出;并优化了挤出机内停留时间，降低了预聚合和挤出机内相关联的钻头形成的风险。

测试

对聚酯基粉末涂料进行了两项研究，以证明粒径分布概念在控制光泽度方面的通用性。

聚酯面漆中poraryte B等级的比较

表3所示的配方是由外部制备和评价的。涂抹固化后，在60°下测量光泽度。图1中的结果表明，Portaryte B3提供了最高的光泽度，与沉淀等级(Blanc Fixe)的性能相当。等级越粗(即D越高)97)，光泽度越低。Portaryte B40/10提供了减少光泽的额外步骤。这是由于该品级PSD优化所致。

用于比较聚酯面漆中Portaryte B等级的配方
表3:用于比较聚酯面漆中Portaryte B等级的配方。
光泽等级与Portaryte B级聚酯面漆
图1:光泽等级与Portaryte B级聚酯面漆。

聚酯面漆中Portafill A等级的比较

使用Portafill A进行了类似的实验，与之前的实验相比，使用相同体积的Portafill A和Portaryte B。表4显示了外部制备和评估的配方。

用于比较聚酯面漆中Portafill A等级的配方
表4:用于比较聚酯面漆中Portafill A等级的配方。

涂抹固化后，在60°下测量光泽度。图2中的结果显示Portafill A7允许Sibelco的ATH用于高光泽度要求的应用程序。它的光泽水平接近最好的重晶石Portaryte B3的光泽水平。

光泽水平与Portafill A级聚酯面漆
图2:光泽水平与Portafill A级聚酯面漆。

另一方面，与Portafill A40相比，Portafill A25/10允许减少6个光泽单位(-8%)，尽管D略低97。同样在这种情况下，与Portaryte B40/10类似，特别优化的PSD对于实现这种改进的性能至关重要。

结论

重晶石的使用是一种经过验证的方法，可以精确控制高到中等光泽度范围内的光泽度。Portaryte B40/10的结果是抠图和整体性能的最佳组合。低光泽度是在不使用消光蜡的情况下实现的，避免了其缺点，如表面油腻滑，光泽度不规则，附着力差和覆涂问题。Portaryte B3是目前最有效的重晶石等级，在情况下需要高光泽水平。

ATH是光泽度控制的首选产品，当相对高密度的重晶石是不需要的，或在应用中，提高抗水斑点是一个问题。Portafill A7是西贝科ATH产品组合中最好的等级，因此具有最高的光泽度。Portafill A25/10是最佳抠图要求的选择产品。它允许公式:

  • 达到较低的光泽水平，或
  • 在较低的负载水平下实现类似的光泽水平，和/或
  • 减少蜡的含量，仍然达到同样的低光泽水平，避免了蜡的缺点，包括过度打滑，覆涂性差，密封胶在窗框情况下附着力差，成本高。
  • 增加挤出机吞吐量，因为A25/10改善了流动特性，从而更快地从装载料斗中排出
  • 优化挤出机内的停留时间，减少预聚合的风险，并在挤出机内形成相关的硬位。

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