粉末涂料在噴涂生產(chǎn)線烘烤成膜過程中，許多現(xiàn)象都是和表面張力緊密相關(guān)的，例如：縮孔、桔皮、針孔、脫層等。

噴涂生產(chǎn)線粉末涂料成膜過程：

粉末涂料一般以粉末狀態(tài)存在，必須熔融后才能附著在被涂物上面，流平后固化成膜，一般需要經(jīng)過三個(gè)過程：

(1) 從單獨(dú)的粉末顆粒，聚集成為一層連續(xù)的、不平整的膜，此過程稱為聚集過程；

(2) 從連續(xù)不平整的表面流淌形成較為光滑與平整的表面，即流平過程 ；

(3) 熔融的涂液通過交聯(lián)反應(yīng)，粘度不斷提高，最后固化為堅(jiān)硬的涂膜，稱為固化過程。

見圖1表示這三個(gè)過程：

噴涂生產(chǎn)線粉末涂料的表面張力問題：

1、桔皮

桔皮是粉末涂料成膜過程液體流動(dòng)的一種局部渦流效應(yīng)，也稱著貝納德的旋渦，這是由于粉末涂料熔融時(shí)粘度變化導(dǎo)致了表面張力的變化，這樣便形成高粘度低表面張力的涂液下沉至渦流的中間(即后來的凹陷部位)；

低粘度高表面張力的涂液上升至渦流的周邊(即后來的凸處部位)，見圖2桔皮的形成。

為了減少桔皮的影響可采取如下措施：

(1) 正規(guī)的噴涂和烘烤。

一次涂層太厚或烘烤升溫過快都會(huì)導(dǎo)致桔皮明顯，一次涂層應(yīng)在(50～70)μm為宜。另外，控制熔融流平的時(shí)間應(yīng)長些 ，這樣有利于粉末涂層的流平；

(2) 增加粉末涂料的粘度。

據(jù)上述對桔皮的形成原因，增加粉末涂料熔融時(shí)的粘度，可以增大熔融時(shí)的流動(dòng)阻力，減少桔皮；

 (3) 恰當(dāng)?shù)剡x用流平劑。

一般粉末涂料選用的流平劑應(yīng)具備兩種效應(yīng)。即潤濕效應(yīng)和流平效應(yīng)，潤濕效應(yīng)是在粉末處于100℃左右時(shí)，增加對體系的流平結(jié)合，此時(shí)表面張力盡量小一點(diǎn)；當(dāng)大于 150 ℃ 時(shí)流平應(yīng)該才是主要的，粉末的表面張力應(yīng)大一點(diǎn)，以增加流平性。所以通常流平劑一般含兩種以上的材料。

2、縮孔

縮孔是指在粉末涂料成膜時(shí)，表面由于低表面張力的點(diǎn)引起的特殊缺陷。若用電子顯微鏡觀察，縮孔大多數(shù)是由未被充分潤濕的小顆粒與周圍不相容的樹脂所形成的圓渦，即在一個(gè)較大的下陷圓渦中有一個(gè)突出的小點(diǎn)。

如圖3所示，涂膜從低表面張力點(diǎn)流到高表面張力點(diǎn)形成縮孔 ，一般低表面張力點(diǎn)可能是加工過程中的灰塵、油滴等，也可能是未被充分潤濕的粉料。

為了減少縮孔的影響，可以采取如下措施：

(1) 保持整個(gè)加工環(huán)境的清潔。為避免由于外部環(huán)境而產(chǎn)生縮孔，要特別注意整個(gè)工作環(huán)境的清潔；

(2) 恰當(dāng)選取一些潤濕劑可以有效潤濕，并且對可能引起縮孔的顆粒進(jìn)行很好的分散；

(3) 增加粉末涂料的粘度。

3、針孔

針孔是指粉末涂料從熔融到固化的時(shí)間里 , 粉末涂料中的氣體從底層穿過高粘度的、已接近封閉的彈性樹脂層到達(dá)涂層表面 , 未能逸出而形成的缺陷。

一般來說 , 粉末涂料中的氣體是由原料中的低分子物質(zhì)、被涂工件表面吸附的揮發(fā)物在粉末噴涂過程中所引起的 , 或者說是在粉末涂料固化過程中產(chǎn)生的。

這些氣泡在熔融狀態(tài)的涂膜中 , 形成一定數(shù)量的氣泡群 , 如前所述 , 氣泡的形成需要大量的表面積 , 這些表面積的產(chǎn)生則與涂膜的表面張力相反抗 , 當(dāng)其表面張力較低時(shí) , 形成一定量的穩(wěn)定氣泡 , 所需的能量也比較低。

氣泡在正常情況下 , 由于小氣泡的壓力比大氣泡中的壓力高 , 小氣泡中的氣體通過相鄰界膜向大氣泡中進(jìn)行擴(kuò)散 , 所以小氣泡會(huì)不斷變小 , 大氣泡會(huì)不斷變大 , 最終使得氣泡膜越來越薄 , 最終破滅。
為了減少針孔 , 可采取如下措施：

(1) 嚴(yán)格控制表面處理質(zhì)量和噴涂工藝。

表面處理好的工件，要求不能含有污點(diǎn)、斑點(diǎn)等小分子物質(zhì)依附其上。如果是像鑄鐵等大工件，建議先預(yù)熱一下，另外空壓機(jī)要經(jīng)常放水，靜電噴涂時(shí)要控制一定的涂膜厚度, 建議不要超過100μm；

(2) 恰當(dāng)選用消泡劑。

一般粉末涂料用的消泡劑是苯偶姻 (又稱安息香 ), 也有一些用于特殊場合的透氣劑。一般消泡機(jī)理可簡述如下：首先是消泡劑和氣泡的接觸，然后是消泡劑在氣泡界面上的展布，再次是消泡劑進(jìn)入氣泡或置換氣泡膜，最后是氣泡破滅。

其它：

當(dāng)粉末涂料和底材表面張力或表面能沒有調(diào)整好時(shí)，若底材表面能與涂膜表面張力稍不匹配或涂層很厚時(shí), 可能會(huì)出現(xiàn)附著力差的現(xiàn)象；嚴(yán)重不匹時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)脫層。另外，用金屬粉時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些花點(diǎn) ，這是因?yàn)樵趪娡繒r(shí)帶入了一些低表面張力的物質(zhì)。

由于表面張力是粉末涂料成膜的關(guān)鍵因素，故如何認(rèn)識表面張力，并更好地結(jié)合粉末涂料的自身特點(diǎn)，提高其涂膜性能，有著非常重要的意義。