铝银浆资料与知识(三)-不同类型铝银浆的经济适用性与特性机理 2020-05-21 15:21:57

一、 易加工性

        易加工性,本身就是决定铝银浆生产加工成本的重要因素之一。

        任何产品,如果其生产加工成本远远超出产品本身的适用价值时,就很难得到普及和广泛的应用。而铝银浆的特性机理和经济价值则是在市场经济的大环境下,结合铝粉的形状和不同的使用要求,设计出不同类型的产品。而后再根据这些产品不同特性需要,设计出不同的加工工艺。因此我们可以知道,不同类型的铝银浆产品,除原材料价格的不同以外,其投入的工艺成本也有很大的不同。

        原材料的不同,主要体现在铝粉的粒径尺寸,形状上的差别,以及得到该材料的难易程度上的不同。正是这些不同的差异导致了原材料价格的差异。 加工工艺的不同,主要反映在不同产品的特性要求上面。不同类型的产品,对铝粉的选择方法、研磨机械、研磨中使用的钢球大小尺寸、研磨时速、工时、耗能,以及添加的助剂、溶剂、包覆条件等,都有很大的差异。如此便形成了加工成本上的较大差距。

         铝银浆的易加工性主要是由金属铝的易延展性来决定的。这是大家都知道的一般常识。这里不再做解释了。下面我们就从铝银浆的形状、加工工艺两个方面结合特性机理,来讨论不同类型铝银浆的经济价值与适用价值。

         (一) 铝粉的形状

        铝粉来源前面我们已经有过提示。它主要是由铝锭经高温热熔后雾化所得。如此得到的铝粉都是不规则的铝金属颗粒。经筛分机筛分后,得到的铝粉除粒径尺寸的不同之外形状上大致可以归纳四种,即:树枝状、球刺状、球状或水滴状、半球体状。

         1、树枝状: 树枝状铝粉经研磨后,其铝鳞片很不规则,我们称其为“爆米花形”。这种铝粉一般粒经较细,加工中易断裂挠曲。因此上较难体现铝金属本身的金属光泽,铝鳞片表面平滑性也相对较差。此类铝粉筛分得量最大,因此价格也相对较底,其白亮度与特性的好坏主要去决于工艺和技术水平的高低。工业生产中多用作漂浮型铝银浆和非浮型铝银浆。应用于防腐漆、船舶漆、工业涂料、印刷油墨当中,并具理想的经济适用性。

         2、球刺状: 此类铝粉研磨后,铝鳞片多呈雪花状,因此我们称其为“雪花形”。这类铝粉的粒径大都较细,一般在几个μ以下,研磨后的粒径尺寸不超过20μ。铝鳞片相对于“爆米花形”要更规则,其中不乏更细,分布更均匀的产品,因此其应用价值高于树枝状铝粉。工业生产中多用做金属效应型铝银浆或高档浮型银浆。其中优秀品种的市场价格并不低于“银元形”。此类铝银浆中中档的产品(标准沉型,细白银),多用做塑胶漆、塑料板涂料、家电涂料当中。高档产品(金属效应,银白型)由于粒径细,白度好,遮盖力高,多用做高光或亚光效果铝塑板涂料、卷材涂料、家电塑胶漆和汽车漆等。在高装饰性油漆涂料中具优良的经济适用性。

        3、球状或水滴状: 此类铝粉经特殊的表面处理工艺和研磨后,铝鳞片多呈圆形或椭圆形,所以我们称其为“银元形”。由于此类铝粉形状规则得量少,制成的铝银浆表面平滑性好,能最大程度的体现铝金属本身具有的白亮度与金属质感。所以原材料成本也相对更高,多用做金属闪光型铝银浆。这一类型的铝银浆可根据粒径表面处理工艺的不同效果,被广泛的应用于金属烤漆、塑胶漆、自干漆、外墙涂料、卷材涂料、家电涂料、汽车漆等高装饰性油漆涂料当中,并具有更加凸出的经济适用性。

         4、水滴状和半球体状: 用此类铝粉加工成的铝银浆,其铝鳞片的形状介于“雪花形”与“银元形”之间。我们通常称其为“半银元形”。这种类型的铝粉比球状或水滴状铝粉得量稍多,制成的铝银浆其铝鳞片比“银元形”,表面平滑性,白亮度、金属质感,略有不同,因此在金属闪光型银浆中,属于普闪型,价格较低的产品。其用途也类似与闪光型铝银浆,大多做普通装饰涂料,其经济适用性也是非常的强。

         (二) 工艺成本与特性的关系

        前面我们讨论了铝鳞片形状选择成本与特性机理的关系。

        其实,铝银浆的工艺成本与特性也有不可分割的关系。主要体现在研磨工艺,表面处理工艺方面。现在我们继续就此两个方面一同进行讨论。

        1、研磨工艺:

         我们已经知道,铝银浆有不同的类型,而同一种类型的产品中又有不同的规格,不同的粒径尺寸,不同的径厚比等等。在这一系列的不同当中也同样包含了研磨工艺的不同。因为要确保不同形状,不同粒径的铝鳞片都具备良好的表面平滑性,必须要有针对性的采取不同的工艺手段。比如,机械性能上的投资,也会有较大的差别。另外不同粒径、形状、径厚比的铝银浆,不可能用同一种钢球和速度研磨,所以也必须有针对性的选择不同比重,不同尺寸的钢球来完成加工所必须的工艺条件和过程。如此又引发了另一个投资成本上的差异。特别是那些比重小、表面光洁度高的钢球,价格也相当然会与普通钢球有所不同。更何况这些东西又都是易耗品。 其实有关设备上的投入,如果是买国产设备还罢了。但是,因为目前我们国家的工业技术水平还比较低,如果大部分高档产品都是靠进口设备来完成的话。那就可想而知了。又比如相关的检测仪器。假如仅靠简陋的国产仪器来实施质量指标控制而不能与世界接轨,不能与全球知名的大公司(如爱卡、东洋、西波兰)同步的话。我们的产品只能长期处在低端状态。谁都知道再优秀的生产工艺也必须依靠优秀的加工设备才能达到理想的效果。如果高昂的投入,不靠利润差价来回收,难道还有其他的办法吗? 为什么非要如此强调设备呢?因为确保铝鳞片的表面平滑性,是铝银浆生产加工中最主要的一步,这一步如果做不好,其他特性都将付诸东流了。

        2、表面处理工艺:

        铝银浆的表面处理工艺,主要是结合不同的研磨工艺,添加不同的助剂,比如增白助剂、刨光或增亮剂、包膜剂等等。表面处理工艺与研磨工艺的结合,才赋予铝银浆不同的应用特性。而这些助剂与处理工艺的成本投入也都非常可观。 综上所述,正是研磨和表面处理两大工艺的完美结合,才赋予不同类型铝银浆以不同的应用特性和表面装饰效果。这种金属颜料的特殊性能并不是天生固有或凭空而来的。是用资金,技术和心血的多重投入换来的。因此也更加值得珍惜。


二、 漂浮性能

         漂浮型铝银浆的真正价值就在于采用了特殊的工艺手段给铝鳞片以优良的漂浮性能。这都是表面处理与包覆所带来的实惠。大家都知道,未经表面处理和包覆的铝粉,比较黑而且没有光泽,即使经研磨成鳞片状也没有多大的实用价值。 漂浮型铝银浆就是为了凸显铝鳞片在涂层中的白亮度与金属效果达到防腐,反光隔热的目的,经表面处理后,用高级脂肪酸对铝鳞片进行了彻底的包覆。使铝鳞片表面形成完整的包膜,制成漂浮值在65—80% 左右的漂浮型铝颜料产品,以确保制漆时铝鳞片能漂浮在载体的上部而不致下沉。其原因主要时经高级脂肪酸包膜后的铝鳞片,不易被载体的溶剂浸润,从而减轻了铝鳞片向下的重力。另一方面借助溶剂挥发时分子向载体表面移动的向上推力,抵消了铝鳞片自重所形成的下沉力使其向载体表面漂浮。当铝鳞片运动至载体与空气界面时,与载体间的接触角增大。此时汽——液、固——液之间,界面张力的合力进一步促使铝鳞片停留在载体表面,随着溶剂的挥发载体粘度不段增大,浮力也随之增大,待溶剂挥发完后,铝鳞片即被固着在载体表面,形成固定的涂层。从以上的讨论中我们已经明白,漂浮型铝银浆之所以具有广泛的适用价值,就在于制造者为其投入了巨大的工艺价值,使它的经济适用性更强。 另外漂浮型铝银浆由于铝鳞片不易被溶剂浸润,所以被载体浸润包覆的效果也相对减弱,同时由于其本身特性的原因难免会有部分铝鳞片显露在漆膜之外。因此上可能会出现“掉银”现象。解决的方法将会在后面章节中加以讨论。


三、 屏蔽、防腐性能

         大家都知道,铝鳞片本身具有优良的定向排列性能,并且能借助油漆的流平性,形成漂移补缺的功能。这些特性最终促成了铝铝鳞片在漆膜中的有序排列,他们层层重叠,错落有秩的互相填补空隙,在物体表面形成了连续相的金属膜,并且具有很高的致密性和屏蔽性能,阻隔了大气中水份和有害物质的侵入。使漆膜充分发挥对物体的屏蔽防腐性能。 这些特性的优劣,与铝银浆生产加工的精细程度都是分不开的。比如,铝鳞片如果有挠曲或平滑性差都会直接影响其定向排列性和漂移补缺性,最终受到损害的是漆膜的致密性,导致屏蔽性能下降。因此上在使用中千万不可为贪一点便宜去选择那些品质性能低劣的铝银浆产品。事实上这对用户来说反尔更加昂贵。


四、 反光隔热性能

        品质优良的铝银浆产品,其铝鳞片的金属质感与光亮度也好,能生产优异的镜面效果,可反射80—90%的外来入射光线,特别时红外线和紫外线。这样就有效的阻断了热辐射的形成最终达到了反光隔热的目的。 在众多的生产厂商中,由于技术水平和工艺成本投入上的差异,加工的产品也会有品质上的不同,因此上说在选择时多关注知名厂商和知名品牌的生产经营状况,是用户不可忽视的事情。


五、 表面遮盖性能 也称为“遮盖力”。

        铝银浆的“遮盖力”越高,白度就越好,使用中的填加量就越少、越经济。反之则填加量就会越大,涂料的制造成本就会越高。所以此项成本将直接影响到客户的经济利益。 这里还必须说明的是“遮盖力”的比较。最有可能让一些质次价低的产品露出马脚。当然在相同固含量的状况下进行比对,是技术水平的较量。但是往往有些遮盖差的产品,并不是技术上的原因,而是在固含量上做了手脚。这样的产品说起来很便宜,使用的时候就不是那么回事了。即使是这样,也还是有很多客户不能从这个骗局中清醒过来。眼睛只看到表面的现象,却总是不能透过表象去洞察其背后的真实内容。因此上我们更有责任在这里做一次正面的提示。

         如果不知道这个便宜的东西到底好不好,可以与知名品牌在各个不同的角度进行比较,算一下它们的真实成本与风险成本到底有什么差距。这样就消费的更明白一些。 现在我们来继续讨论遮盖力的问题。前面曾经谈到过铝鳞片在漆膜中具有与底材平行的特性。在屏蔽防腐性一节中,我们也提到铝鳞片的有序排列层层重叠,相互连接形成了连续相的铝金属膜。如此在对物体产生屏蔽特性的同时,也表现出相当的遮盖性能。 而铝粉的遮盖性能主要与以下四个指标有关。

         (一)粒径尺寸与遮盖力的关系

         与其他颜料一样,铝银浆的粒径尺寸越小,其总体表面积越大。比如我们将一个整个的西瓜切成10块,就会占半个桌面。这也只是将整个西瓜表面积不变的情况下予以展开,就已经发生了如此大的变化。事实上每小块西瓜除了原来的十分之一表面以外又增加了两个切面,十小块则增加了二十个切面。总体表面积接近整个西瓜的三倍,或许更多。其实,粒径大小并不仅仅与遮盖力有关。与其他五项指标都有密切的关系。

        (二)径厚比与遮盖力的关系

        所谓的径厚比,就是铝鳞片的粒径尺寸与厚度之比。一般情况下90—100:1,就基本上能够体现铝银浆的遮盖性能。铝鳞片的厚薄程度应尽量,掌握在,即能最大限度的体现它的遮盖力,又不至于在加工或应用中造成铝鳞片弯曲或断裂。过厚遮盖力会降低,过薄铝磷片易断裂或弯曲都会造成遮盖力的下降,最终影响到漆膜的表面光亮度、平滑性和致密感。也就是说径厚比之值并不是越大就越好。因为一旦发生铝鳞片挠曲或断裂,遮盖力反而会受到影响。

        (三) 粒径分布状态与遮盖力的关系

        从普遍的意义上说,铝鳞片的分布越窄越均匀,其遮盖力越强。因为铝鳞片越均匀,定向排列效果越好,因此上连续膜的致密性也越好,所以对底材的遮盖能力也自然会更强。

        (四) 铝鳞片的厚薄均匀程度与遮盖力的关系

        一般来说铝鳞片的厚薄均匀程度对遮盖力也会产生直接的影响,因为只有厚薄均匀的情况下铝鳞片才容易与底材平行,遮盖力才被表现出来。如果铝鳞片一边较厚而另一边较薄的话,就很可能造成厚的一边下沉,薄的一边在上,发生“不倒翁”的现象。这样的铝鳞片自然无法与底材平行。因此其遮盖力也将大打折扣。综上所述,如果铝鳞片的粒径分布、径厚比差,厚薄不均匀,或有挠曲等情况,就都会使铝银浆的遮盖力受到严重影响,并直接影响漆膜表面的平滑度,或出现毛刺等现象。 


六、 特殊的光学性能

        铝颜料之所以具有如此广泛的应用价值,除了以上介绍的特性以外,还具有优异的光学特性。比如:随角异色或称“双色效应”,及与各种色粉颜料的可配比性等。

        1、出色的“随角异色”性能(双色效应)

        铝鳞片在涂层中层层重叠并反射外来光线,由于所处层次的不同,反射入射光线的光谱数据也有所不同。因此上不同层次的铝鳞片之间就有明暗与闪亮效果的不同。随着入射光线角度的变化,同一铝鳞片反射光线的明暗程度和颜色也随之发生变化。这就时我们通常所说的“随角异色”性能或称其为“双色效应”。利用铝鳞片的这一光学特性做装饰层,能获得特殊的表面光学效果及缤纷的色彩效果。

        2、与有机颜料的可配比性

         铝银浆几乎可以与所有的色粉颜料按不同比例配比,混合使用。特别是与透明的色粉颜料混合用于涂层时,能反射出光彩夺目的有色光线,产生预想不到的色彩效果。


七、 易分散性和分散稳定性

        1、分散性

         铝银浆中,铝鳞片都是以单体的形态被助剂和溶剂包覆、浸润的。因此上不存在续凝和重结晶现象。用溶剂浸泡后(一般需2-10小时),便会以铝鳞片单体的形态均匀的分散于染料当中。即使有结团现象,也是由于溶剂挥发后少量增塑剂或胶凝剂干结所致,一般延长浸泡时间就可以解决。所以铝银浆生产厂商大都会提醒客户注意产品的密封保存。铝银浆如果溶剂挥发、干结严重,铝鳞片暴露在空气中时间过长,就会被氧化而失去使用价值。只要密封得好保管得当,使其保持足够的溶剂量,就不会影响分散性能。这一点一定要提请大家引起重视。

        2、分散稳定性

        分散于漆料中的铝银浆,如果在静止状态存放时间较长,有可能会出现沉淀现象。但铝鳞片在油漆底部也依然是松散状态的,不会凝胶结团,经过搅动后,又回复到原来的分散状态,不会影响正常使用。至于油漆表面的结皮则是表层溶剂挥发或漆料氧化结膜所致,与铝银浆的分散稳定性一般没有什么关系。所以铝银浆一般无须担心分散稳定性的问题。至于使用时的反粗现象多于油漆中溶剂与树脍


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