除了耐用性和易于应用之外，粉末涂料还为涂料行业带来了重要的环保效益。喷洒时不使用溶剂，释放的挥发性有机化合物(VOCs)极少。任何喷涂后不粘附基材的材料都可以收集起来再次使用，造成的浪费非常少。
由于粉末涂料中必须使用无溶剂效果的颜料粉末，因此在处理过程中会产生大量粉尘。对于金属颜料来说，这种粉尘不仅有吸入危险，而且如果形成粉尘云，还可能发生爆炸。这种风险随着颜料的细度而增加，需要特别的安全预防措施来减轻。
众所周知，在粉末涂料行业，铝颜料需要谨慎处理，因为铝颜料的尺寸小和反应性的188BET竞彩耦合作用，意味着铝颜料的最小点火能(MIE)较低，kST值较高。
MIE和kST分别用来测量点燃一种粉末或粉尘所需的能量，以及爆炸的强度。它通常是尘埃颗粒大小的函数。干燥粉状铝颜料d50低至5µm, MIE低(<5 mJ)， kST高(>300 bar m/s)这些危害随着铝颜料尺寸的减小而增加。
根据当地法规，铝浆料、粉末和颗粒在世界每个地区的运输和存储都属于特定类别。由于其反应性，铝粉在美国被国土安全部列为“相关化学品”。因此，有具体的指导方针，以确保防止滥用，视数量而定。
北美和欧洲的各种机构也制定了具体的运输指南。铝粉可以被美国交通部(DOT)归类为危险品，也可以被欧洲道路和铁路国际危险货物运输协议(ADR/188金宝搏bet官网RID)归类为危险品。在中国，第591号法令规定了铝粉储存认证仓库的指导方针。
铝颜料形状的挑战
铝颜料有一个明亮的，银色到灰色的金属外观，这是由他们的亮度(L*)值和光泽定义的。与球形颜料相比，平板型铝颜料具有优良的遮盖力。由于它们的形状，它们在高剪切混合(如挤压)下非常容易弯曲和破碎，通常在后续的加工步骤中加入到粉末涂料中。
金属颜料可在干燥后混合成粉末涂料。然而，因为这只是使两种粉末之间的物理混合，这可能会在粉末涂层的应用过程中引起问题，其中颜料和涂层颗粒由于静电电荷的差异而分离。这导致过度喷塑因颜色不一致而无法使用。
一种称为粘接的工艺通常用于将金属颜料加入粉末涂料中以缓解这些问题。在粘接过程中，将粉末涂料加热到刚好超过其软化点，并在适度剪切下与作用颜料结合，使作用颜料附着在粉末涂料表面。这种工艺提供了具有优良颜料取向的喷射件，从而使粉末涂层制品具有最佳外观。
解决除尘问题
在其他行业中，铝需要以无溶剂的形式使用，如塑料母粒，铝经常与树脂结合，挤压和干燥，使颗粒产品。这种颗粒可以减轻粉尘，增加MIE，降低爆炸的可能性。
如果这种方法可以应用于粉末涂料中使用的铝颜料，它可以为需要使用优良铝颜料的转炉提供好处。然而，对于这样的准备工作，颗粒将需要很容易破碎和分散在粉末涂料，而复合树脂将需要广泛兼容许多不同的粉末涂料类型。
太阳化学公司开发了一种粉末涂料用铝颗粒制剂，它将精细的(d50 = 9 μ m)叶状铝颜料与聚酯树脂结合在一起。这些产品的铝含量为85%，剩余的部分是树脂，这允许配方人员使用这些产品，而不会对基础涂料的树脂含量产生重大影响。颗粒是高度易碎的，可以通过高剪切干燥混合或粘接加入大多数聚酯基粉末涂料中，使其外观类似于同等大小和成分的粘接铝粉。
铝颜料的颗粒是由细粒、片状玉米色素制成，D50粒径分布为9微米。它们由大约85%的铝片和15%的聚酯树脂组成。颗粒干燥，直径约5毫米。在图1中可以看到颗粒的照片。
对于高剪切干法共混，将颗粒以总金属载量的1.25%添加到粉末涂层基底中，并以50%的速度/时间混合，进行典型的粘接步骤。
将这些样品与在相同条件和相同负荷下加入的干混合叶铝(bda - lutz叶2081)进行比较。结合成球和未成球的铝进行了1%的总金属负载，使用标准的结合协议。将着色粉末涂料基体应用于不锈钢板上，并根据基体的参数进行固化。
60º光泽度，亮度(L*) (L*15，在45º入射光和15º视点下测量)和翻牌指数(FI)，由式1确定:
其中L*45和L*110分别为45º入射光和45º和110º球面反射角下测量的亮度。所有颜色测量均在X-Rite MA-98多角度分光光度计上进行。光泽度测量是在Elcometer 6015 Novo-Gloss IQ光泽度仪上进行的。
表1显示了细铝颜料的最小点火能(MIE)和2毫米直径的球团使用相同的。改性颜料的物理形态是少数几种提高MIE的方法之一，因为它允许粉尘浓度的降低和悬浮颗粒的显著增大。在标准MIE测试中，只测试小于75 μ m的微粒。制粒产品使细铝粉的MIE提高了两个数量级，这是一个重大的变化。颗粒尺寸的进一步增大有望产生更大的MIE值。
这一数据很重要，因为它影响不同形式的铝颜料的运输和存储要求。为粉末涂料设计的颗粒不受适用的危险物质运输法规规定为危险品。与铝粉相比，这可以大大简化微球的供应链和物流。
达到行业保税标准
新型球化铝颜料通过粘接达到行业标准是非常重要的。
图2显示了加入异氰脲酸三甘油酯(TGIC)固化(a-c)或b-羟基烷基酰胺(HAA)固化(d-f)聚酯粉末涂料后，球化铝和叶状铝对照(2081)的L*15 (a, d， & g)、翘起指数(b, e， & h)和亮度(c, f， & i)。
图2g-i显示了铝球在聚氨酯类型粉末涂层中的结果。除了比较不同形式的铝，图2还显示了不同的外观，可以实现不同的掺入方法，无论是高剪切干法共混(红色和蓝色条)或粘接(绿色和黄色条)。
首先关注TGIC的例子(图2a-c)，发现在该体系中，铝颜料的球化亮度与2081相似。更令人惊讶的是，在这个系统中，干混炼和粘合的球团比混炼或粘合的未成球的铝球更优秀。干燥的混合球团和粘合球团具有相似的光泽度，两者都比粘合铝的光泽度低(图2c)。在所有情况下，干混叶色素是最差的翻率和光泽度为tgic固化聚酯。
该数据表明，颗粒化的铝可以通过两种不同的方法进行合并，从而获得与粘结的、松散的铝相媲美的明亮的金属表面。此外，颜色流动数据表明，与未成球的颜料相比，颗粒在粉末涂层中具有更好的整体取向。事实上，当粉末涂层固化时，树脂的加入可以帮助铝变成扁平的结构。
粘结铝的光泽度最好，其次是粘结成球铝。考虑到粉末涂料的光泽度可以由系统中的树脂驱动，这并不特别令人惊讶。根据树脂的兼容性，这可能会导致更光滑的光洁度，这得益于铝的优越取向，增加了光泽。
如果是这样的情况，那么可以预期铝球化在不同的树脂体系和等级中会表现出不同的行为类型。干混铝具有最差的光泽，即使当与干混球。这表明，粉末涂层中的树脂可以更好地润湿成球的铝，这有助于推动其对齐。
图2d-f显示了haa固化聚酯的掺入行为的差异。在这种情况下，干燥混合球团具有较高的L*15和翻折指数，而粘结球团具有最高的光泽。颗粒化的颜料优于颜料粉末，无论它们的掺入方法。这可能是由于类似的现象，其中颗粒树脂积极影响铝和粉末涂层基体之间的相互作用，几乎像分散剂。
最后，图2g-i显示了聚氨酯基粉末涂层中的掺入行为。在这种情况下，颗粒化的铝在光学上优于未颗粒化的铝，即使是将干燥的混合颗粒与粘合的未颗粒化的颜料进行比较。
虽然这些数据表明，颗粒化的铝可以与不同的粉末涂层系统兼容，但很可能配方人员需要针对特定的粉末涂层系统优化这些颗粒的性能。
结论
由于其亮度、不透明度、耐久性和配方灵活性，铝片广泛用于所有粉末涂料类型，它们需要特定的处理和存储技术，以最大限度地提高其外观和安全使用。铝球是一种可替代的输送形式，可以使用现有的干混或粘接方法，在各种涂料化学成分中提供相同或更好的外观。颗粒状粉尘更少，并能提供更高的MIE，同时保持铝粉的通用性和外观优势，使其成为粉末涂料制造的一个有吸引力的选择。
想了解更多信息，请发送电子邮件michael.venturini@sunchemical.com．
参考文献
1.OSHA 3371-08 2009《可燃粉尘危害沟通指南》
