粉（fěn）末塗料是公認的具高效率（lǜ）、優良塗膜性（xìng）能、生態（tài）環（huán）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。然而與傳統的溶劑型塗料相比，粉末塗料雖然沒有易揮發的有毒物質（zhì）對環境造成的汙染，但在固化成膜過程中會有小（xiǎo）分子物質的揮（huī）發（fā）釋放，這些揮發小分子（zǐ）聚集在一起會產生煙霧，這就是所謂（wèi）的（de）冒煙現象。

粉末塗料在塗（tú）裝過程冒煙會受噴塗設備的影響，立式噴塗線產量大，單位時間內用粉量多，同時經過固化爐的型材（cái）多，且一般沒有排風裝置（zhì），所以爐口產生的煙霧會多。而臥式線由於產量低，相對應的粉末用量少，爐口的煙霧不會那麽明（míng）顯。

一般烤爐的進出口處冒煙大，若車（chē）間排（pái）煙不力，則生產（chǎn）車間內頂部會雲霧繚繞。從噴塗現場來看，不管是平麵粉（fěn）還是砂麵粉，亮光粉的還是平光粉、啞光粉，都（dōu）有冒煙的現象，其（qí）中以啞光粉最為嚴重。

粉末塗料一般由（yóu）樹脂、固化劑、顏料、填料和（hé）助劑組成，而助劑又包括流平劑、光（guāng）亮劑、脫氣劑、消（xiāo）光劑、紋理劑、抗氧劑等，根據情況按（àn）量添加，不同種類（lèi）的原材料對粉末（mò）塗料冒煙量的影響會有不同。

二、粉末塗料冒煙的原因分（fèn）析

1.樹脂的分析

樹脂作為最主要的成膜物，一（yī）般（bān）占粉末塗料（liào）總量（liàng）的50-60%，樹脂決定了粉末塗料的絕大多（duō）數性能，所以，我（wǒ）們首先從樹脂開始研究。

常用樹脂的烘烤（kǎo）失重及冒煙情況如（rú）下（xià）表所示。

注：1以上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒煙等（děng）級隻是為了方便直觀的（de）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（dà）。

從上（shàng）表可以看出，樹脂的失重有大有小，但（dàn）都（dōu）在同一個數量級上。在單獨烘烤過程中均不會產生明顯的（de）煙，因為聚酯都是由多（duō）元酸與多（duō）元醇反應而來（lái），殘（cán）留的有機小分子的量都很少，且都是無色（sè）無味的，在烘（hōng）烤過程中也不會產生煙霧，所以說樹脂可能不是粉末（mò）塗料產生煙霧的根本原因。

為此，我們用同一（yī）樹脂製（zhì）作了7個不同的粉末（mò），測（cè）試這7個粉末塗料失重與冒煙之（zhī）間的關係，結果（guǒ）如下。

注：1以上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒煙等級隻是為（wéi）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。

從以上（shàng）兩個表（biǎo）的數據分析可（kě）知，粉末（mò）塗料固化成膜過程是失重的過程，用同一樹脂製（zhì）成的7個粉末失重大致相同，而冒煙量卻（què）差（chà）別很大，所以確定樹脂不是冒煙最主（zhǔ）要的來源。

2.顏料和填料的分析

同時我們也做了顏料和填料的失重與冒煙對比，發現填料的失重都在0.02%以下，而且常用（yòng）的（de）填料都是無機物，在常溫或者較高（gāo）的溫度下都難以分解。實際上，填料的失重主要是來自於（yú）其所含的水分或者是結合水，在（zài）擠出或者磨粉的過程（chéng）中就已經完全揮發，不會對粉末冒煙有（yǒu）任（rèn）何影響。顏料的失重更小，經過反複的測量（liàng），絕（jué）大部分的顏料失重率在0.01%以下，在烘烤過程中也沒有任何的煙霧產生。而（ér）粉末塗料（liào）的顏料除了（le）鈦白粉之外，別的顏料用量都很小，對冒煙的影響更是可以忽略不（bú）計，因而可以排除顏料的影響。因（yīn）此，通（tōng）過替換或改進（jìn）填料（liào）、顏料來減少粉（fěn）末塗料冒煙並不可（kě）行（háng）。

3.固化劑的（de）分析

排除以上原因後，粉（fěn）末塗（tú）料冒（mào）煙（yān）最有可能就是（shì）來自於固化劑和助劑。固化劑和樹脂相類似，但（dàn）有一定區別，首先它（tā）在（zài）固化過程中與樹脂反應而形成成膜物質，所以對於固化劑，在反應過程（chéng）中小分（fèn）子的揮發是必然的。首先我們測量了（le）不同TGIC失重的大小，結果下表所示。

注：1以上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒煙等級隻是為了方（fāng）便直觀的對冒煙量進行對比，不作為標（biāo）準（zhǔn），0級（jí）到5級代表煙少到煙大。

從以上可以看出，不同TGIC雖然失（shī）重（chóng）有明顯的差別，但冒煙量卻沒有太大的區別。接（jiē）著測試在相同（tóng）的配方中，不同的TGIC所製粉末的冒煙量是否有區別。

用同一配方、不同TGIC製作4個不同（tóng）的粉末，測試這4個粉末塗（tú）料冒煙量（liàng）的大（dà）小（為了避免助劑的幹擾（rǎo），該配方中未加任何助劑），結果如（rú）下。

注：1以（yǐ）上烘烤條件均為200℃/10min；

2冒煙等級（jí）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（dài）表煙少到煙大。

由以上（shàng）分析（xī）可知，不同廠家的TGIC隻在失重率（lǜ）上有（yǒu）本質（zhì）的差別，但在冒煙大（dà）小方麵並沒有明顯的區別，所以通過篩選TGIC來（lái）減少冒煙量的潛力不大。

4.助劑的分析

相對而言（yán），助（zhù）劑在粉末塗（tú）料中用量很少（shǎo），但起著非常重要的作用，同樣的由（yóu）它帶來的冒煙問題也不容忽視（shì）。如（rú）以①號配方添加助（zhù）劑，然後再與①號（hào）進行冒煙對比，發現加了助劑之後冒煙達到3級（jí）以上，雖（suī）然隻添加了4-8%的助劑，卻對冒煙量（liàng）產生如此大的影（yǐng）響，由此可以（yǐ）斷定，粉末塗料冒煙來源於所添加的助劑（jì）中含有的小分子物質在烘烤過程中的揮發、升華。

粉末塗料常用（yòng）的助劑主要（yào）有流平劑（jì）、光亮劑、蠟粉、消光（guāng）劑、抗氧劑等，雖然用量都（dōu）很少（shǎo），但都有可能是冒（mào）煙的主要來源。我們常用的流平劑有丙烯酸均聚物、丙烯酸酯共聚物以及（jí）它們的有機矽（guī）改性物，它們在烘烤過程中會有少量的（de）煙霧冒出，光亮劑也同樣如此。但是（shì）流平劑與光亮劑的用量僅為（wéi）0.8%-1%，而且都不參與（yǔ）反應，對冒煙的影響不（bú）大（dà），改進的潛力不大。

一些功能助（zhù）劑，如常用的聚乙烯蠟，外（wài）觀為白色小微珠（zhū）狀或片狀，由（yóu）乙烯聚（jù）合橡膠加工（gōng）劑而形成的，其具（jù）有熔點較高、硬度大、光澤度高、顏色（sè）雪白等（děng）特（tè）點（diǎn），在高溫中熔融，在冷卻至常溫時析出，以微晶形式存在於塗料中且能遷移到塗膜表層，最（zuì）終（zhōng）與塗料其他組分形成一個“蠟化”的表層，達到提高抗劃傷性能的效果。蠟粉高溫易熔融的特性，使（shǐ）得它在烘烤過程中不可避（bì）免的有大量的小分（fèn）子物質（zhì）從表層析出，最終與空氣接觸，產生冒煙現象。

不同種（zhǒng）類的蠟粉烘烤失重以及冒煙大小測（cè）試結果如下。

注：1以上烘烤條件（jiàn）均為200℃/10min；

2冒煙等級隻是為（wéi）了方便直觀的對冒煙量（liàng）進行對比，不作（zuò）為標（biāo）準，0級到5級代表煙（yān）少到煙大（dà）。

由上可知，蠟（là）粉的（de）冒煙大（dà）小與蠟（là）粉的性質有關，聚四氟乙烯蠟由（yóu）於聚（jù）合度比較高，分子量大，而且C-F鍵不容易斷裂（liè），在烘烤過程中不會產生煙霧。而改性（xìng）蠟與聚乙（yǐ）烯蠟相比，雖然都是聚乙烯蠟，但是普通的聚乙烯蠟失重較大，其含有的小分子物質較（jiào）多，產生（shēng）煙霧多，同時烘烤過程容易泛黃，推測是發生了鍵的斷裂和小（xiǎo）分子物質的釋放。由於聚四氟乙烯分子量大，影響塗膜流平等各方（fāng）麵，因而（ér）不可能大批（pī）量的應（yīng）用在一（yī）般的（de）粉末塗料當中，所以最好的辦法是通過使用改性蠟替換聚乙烯蠟，減少了小分子物質的釋放，從而減少冒（mào）煙。

安息香作為粉末塗料優異的（de）脫氣劑，一直（zhí）都（dōu）是別的脫氣劑所無法取代的。安息香的作用機理是依靠在（zài）高溫條件下散發的小分子物質迅速帶走粉（fěn）末塗料固化過程產生的揮發物，從而消除塗膜針孔現象（xiàng），因此冒煙（yān）是無可避免的。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（tuō）氣劑為安息香、消泡劑和由安息香改進的消（xiāo）泡劑（jì），後兩種即（jí）使能把（bǎ）冒煙控製在（zài）很合理的範圍（1級），但是脫氣效果明顯都不如安息香好。不同種類脫氣劑的脫（tuō）氣（qì）效果和冒煙情況如下（xià）表（biǎo）所示。

注：1以上烘烤（kǎo）條件均為200℃/10min；

2冒煙等級（jí）隻是為了（le）方便（biàn）直觀的對冒煙量進行對比，不作為（wéi）標準，0級到（dào）5級代表煙少到煙大。

消泡劑作為一種輔助的脫氣劑不可能起到完全脫（tuō）除氣體的作用，不能單獨（dú）使用，常常與安（ān）息香搭配（pèi），既能減少了煙（yān）霧量（liàng），又能避免（miǎn）塗膜產（chǎn）生針孔。改性安息香的表麵效果比消泡劑好（hǎo）很多，可以單獨（dú）使用，但亮光粉（fěn）中要慎用，因為體係（xì）反應過快就可（kě）能會出現（xiàn）針孔。如（rú）果對表麵要求不是特別高的（de）配方，建議使用改性安息香來減少冒煙。

消光劑作為（wéi）粉末塗料啞光粉常（cháng）用的消光手段，往往能獲得（dé）細膩豐滿的（de）表麵效（xiào）果。然而啞光粉的光澤通常在20-30%之間，消光劑的添加量一般在2.5-3.5%之（zhī）間（jiān），與其他助劑相比，用量（liàng）相對較（jiào）大。而市場上的消光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致反應過（guò）程中（zhōng）有（yǒu）很多的小（xiǎo）分子物質釋放，從而產生明顯的冒煙現象。總體上，不（bú）同種類消光劑都差別不大，在烘（hōng）烤過程中都（dōu）會明顯冒煙。經過供應（yīng）商改（gǎi）進過的消光劑雖然能在冒煙上有一定改善，但是（shì）會犧牲它本身的部分性能，比如消光能力（lì）、表麵的（de）細膩（nì）度、耐沸水性（xìng）能和耐老（lǎo）化性能等。經過對（duì）比，隻有極個別（bié）的消光劑冒煙確實較少，但仍然不（bú）夠理想，而且消（xiāo）光劑對粉末（mò）的機械性能和表麵效果等有很大的影響，如沒有特殊的（de）要求，一般的啞光粉（fěn）建議用雙組分幹混法來（lái）製作，避免消光（guāng）劑的（de）使用，從而減（jiǎn）少冒煙。

砂紋粉的配方（fāng）比較簡單，產生煙霧的源頭主要是蠟粉（fěn），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（dào）的基本助劑，還有（yǒu）一些助劑如紫外線（xiàn）吸（xī）收劑、增電劑、抗（kàng）氧劑（jì）等雖然也有冒煙，但是一般隻在少量特殊的（de）粉末中才（cái）用到，隻要選擇好種類以及控製好用（yòng）量（liàng）就不會（huì）產生很多的煙（yān），不會影響正常的（de）生產。

以上（shàng）總（zǒng）結了粉末塗料冒煙的主要來源，針對粉末塗料的特點和配方結構（gòu），分別從樹脂、固化劑和助劑等各方麵去分析冒煙的原（yuán）因，最終發現樹脂、固化劑、顏填料三大類材料冒煙少，改善的空間（jiān）不大。而粉末塗料常用的助劑雖然用量很少，卻是引（yǐn）起（qǐ）冒（mào）煙的主要原因，改善的辦法是尋（xún）找冒煙少的材料進行替換或者在保證不（bú）影響粉末塗料性能的情況（kuàng）下減少其用量。