消光劑的品質(zhì)控制與檢測項(xiàng)目

周淼  蔡明 （武漢銀彩科技有限公司）

引言

消光劑是粉末涂料的重要添加劑，其品質(zhì)的好壞直接影響最終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。因此，對消光劑進(jìn)行嚴(yán)格的品質(zhì)控制和全面的檢測至關(guān)重要。例如，在高端粉末涂料中，消光劑需要具備極高的細(xì)度和均勻性，以確保涂層的細(xì)膩度和光澤度達(dá)到要求。不同的應(yīng)用場景對消光劑的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有所不同，這就要求在生產(chǎn)和使用過程中進(jìn)行針對性的品質(zhì)控制。

一、消光劑的檢測項(xiàng)目

1.1 熔點(diǎn)檢測：熔點(diǎn)可以反映消光劑的熱穩(wěn)定性。通過精確測量熔點(diǎn)，可以判斷消光劑在不同溫度環(huán)境下的性能表現(xiàn)，確保其在加工和使用過程中不會(huì)因溫度變化而失效。例如，某些對溫度敏感的消光劑，如果熔點(diǎn)過低，在高溫加工環(huán)境中可能會(huì)提前熔化，影響消光效果。目前檢測熔點(diǎn)的方式有很多，我們采取的是自動(dòng)熔點(diǎn)儀法，其原理就是儀器將毛細(xì)管樣品加入加熱塊中，已預(yù)設(shè)程序加熱，并通過光學(xué)傳感器自動(dòng)檢測熔點(diǎn)的變化，這樣即排除了人為的觀測錯(cuò)誤，也可以自動(dòng)存儲(chǔ)初熔，全熔溫度（GB/T617-2006）。

1.2 粘度檢測：粘度是衡量消光劑流動(dòng)性的重要指標(biāo)。合適的粘度可以保證消光劑在涂料基體中的均勻分散，避免出現(xiàn)沉淀或分層現(xiàn)象，從而確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。一般來說，粘度過高可能導(dǎo)致消光劑難以分散均勻，而粘度過低則可能在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中出現(xiàn)流掛等問題。測試粘度我們使用的是錐板粘度計(jì)，由一個(gè)平坦的拼板和一個(gè)線性錐角的圓錐組成，錐角在0.5度到4度之間，其工作原理就是圓錐體以設(shè)定的速度或應(yīng)力旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)部件則測量產(chǎn)生的扭矩，樣品填充在錐板之間的狹小空間中，使得整個(gè)樣品受到的剪切速率是恒定一致的（GB/T9751.1-2008）

1.3 粒徑檢測：粒徑大小對消光劑的消光效果和漆膜的外觀性能有重要影響。較大的粒徑通常具有較高的消光效率，但可能會(huì)導(dǎo)致漆膜表面粗糙，影響手感和外觀。而較小的粒徑可以提高漆膜的透明性和細(xì)膩度，但相應(yīng)地消光效率可能會(huì)降低。因此，需要精確控制消光劑的粒徑分布，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。常見的粒徑測量方法包括激光衍射法、電子顯微鏡法和沉降法等，我們使用的就是激光衍射法，其原理就是顆粒群在激光束中產(chǎn)生散射，其散射光的角度與顆粒大小成反比，大顆粒散射角小，小顆粒散射角大，通過檢測散射光強(qiáng)隨角度的分布，反算出顆粒的粒徑分布。無論是采取哪種方式檢測，通常都是用D10,D50,D90的核心參數(shù)來表示粒徑分布（GB/T19077-2016）。

1.4 TG檢測：我們公司采用的是DSC儀器測量，DSC（差示掃描量熱法）可以分析消光劑的熱力學(xué)性質(zhì)，如熱焓變化、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等。這些信息有助于了解消光劑在不同溫度下的結(jié)構(gòu)變化和穩(wěn)定性，為產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)和加工工藝提供重要參考。儀器通過一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，確保樣品和參照物在測試過程中以相同的速率升溫，實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄為維持兩者溫度一致所需的熱流差，并將這個(gè)熱流差作為縱坐標(biāo)，溫度或時(shí)間作為橫坐標(biāo)，最終得到一張DSC曲線圖，非晶態(tài)聚合物從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)時(shí)，DSC曲線會(huì)出現(xiàn)一個(gè)基線臺(tái)階，對應(yīng)的中點(diǎn)溫度就是TG(GB/T19466.2-2004)。

1.5. 膠化時(shí)間檢測：消光劑膠化時(shí)間檢測是一個(gè)非常重要的質(zhì)量控制項(xiàng)目，這并非直接檢測消光劑本身，而是評估消光劑與特定樹脂體系相容性和反應(yīng)性的關(guān)鍵測試。簡單來說，膠化時(shí)間越長，說明消光劑與該樹脂體系反應(yīng)慢，儲(chǔ)存穩(wěn)定性高，膠化時(shí)間越短，則反應(yīng)越快，存在儲(chǔ)存問題。

1.6 重復(fù)擠出：重復(fù)擠出是快速判斷消光粉末儲(chǔ)存穩(wěn)定性的有效方法，如果重復(fù)擠出2次、3次光澤升高幅少、外觀變化小，說明儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，反之儲(chǔ)存穩(wěn)定性不好。

1.7 高低添加量：消光劑在高添加量時(shí)，有時(shí)看不出區(qū)別，在低加量時(shí)，區(qū)別或質(zhì)量不穩(wěn)定就表現(xiàn)出來了，因此要做高低添加量測試。銀彩公司戶外消光劑老型號L2018，3%添加量光澤30%，改進(jìn)型號L2018C，3%添加量光澤12%，下降了一倍多。

1.8 冒煙：冒煙有兩種，一是消光劑本身冒煙，這個(gè)好檢測，二是消光劑用到粉末中，與粉末其他組份發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生冒煙，這方面容易忽視，需要檢測。銀彩公司L2018W戶外消光劑、L2035W戶內(nèi)半化學(xué)消光劑均是低冒煙消光劑。

1.9 存儲(chǔ)穩(wěn)定性：存儲(chǔ)穩(wěn)定性是確保其性能長效可靠的關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響涂料/粉末體系的光澤控制，分散性及主涂膜質(zhì)量。我們是在恒溫恒濕箱中進(jìn)行，濕度50-60%，溫度40℃、45℃、50℃做模擬和加速測試。參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T21782.8-2008。

二、消光劑制成板后的檢測項(xiàng)目

2.1 外觀方面

光澤檢測：消光劑打板光澤檢測是評估消光劑性能最核心、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接量化了消光劑的消光效率和效果穩(wěn)定性，同時(shí)光澤檢測也是一個(gè)高度標(biāo)準(zhǔn)化的過程，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，結(jié)果才具有可比性。通常是使用專業(yè)的光澤儀選擇60°角進(jìn)行檢測，在樣板上選取多個(gè)點(diǎn)測量，計(jì)算平均值，得出其光澤數(shù)據(jù)。參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T9754-2007。

表面流平檢測：評估消光劑制成板后表面的平整程度。良好的表面流平性可以使產(chǎn)品外觀更加美觀，減少表面缺陷。通過觀察板面的平整度、是否有橘皮縮孔等現(xiàn)象來判斷表面流平性的好壞。通常板面出現(xiàn)縮孔，則說明消光劑與樹脂體系相容性差，導(dǎo)致表面張力不均，出現(xiàn)橘皮，消光劑分散不佳，形成微小的團(tuán)聚體，影響了其流動(dòng)性。

細(xì)膩度檢測：反映板面的光滑程度。細(xì)膩的表面可以提高產(chǎn)品的質(zhì)感和觸感，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭力。通常可以通過觸摸或借助專業(yè)的儀器測量。

鮮映度檢測：衡量板面對光線的反射能力，即表面的清晰度和亮度。高鮮映度的板面可以更好地展現(xiàn)產(chǎn)品的外觀效果，提升產(chǎn)品的視覺效果。我們直接采用鮮映度儀進(jìn)行檢測，在樣板上選取多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量，計(jì)算平均值。

2.2 機(jī)械性能

沖擊檢測：測試板面在受到?jīng)_擊時(shí)的抗破壞能力。通過使用擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，在規(guī)定高度釋放擺錘撞擊板面，觀察并記錄板面的破損情況。測試標(biāo)準(zhǔn)可參考GB/T20624.2-2006，通過模擬實(shí)際使用中的沖擊情況，一般來說，沖擊強(qiáng)度越高，產(chǎn)品在使用過程中越不容易出現(xiàn)破損。

彎曲檢測：檢測板面在彎曲時(shí)的抗變形能力。對板面施加逐漸增加的彎曲力，直至板面斷裂或達(dá)到預(yù)定變形量。參考標(biāo)準(zhǔn)如GB/T6742-2007，良好的彎曲性能可以保證產(chǎn)品在受到外力作用時(shí)不會(huì)輕易斷裂或變形，提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

附著力檢測：測試板面涂層與基材之間的結(jié)合力，我們公司采用畫圈法，劃格法。其中畫圈法采用全自動(dòng)畫圈法測試儀進(jìn)行測試，在漆膜表面均勻劃出一系列依次重疊的圓形劃痕，劃痕深度由淺入深，直至穿透漆膜到達(dá)基材，通過觀察漆膜脫落的狀況來評定其附著力等級，參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T1720-2020，劃格法參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T9286-2021。

硬度檢測：評估板面的硬度，以判斷其抗劃傷能力。我們采用最直觀，最快速的鉛筆硬度法，使用全自動(dòng)鉛筆硬度測試儀器，用已知硬度的鉛筆，以45°角在漆膜表面推劃，找出不會(huì)劃傷漆膜的最硬的鉛筆等級，參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T6739-2022。銀彩公司G600具有較好的表面硬度。

耐磨檢測：評估板面的耐磨損能力。利用漆膜磨耗儀，在一定負(fù)荷下通過磨輪對板面進(jìn)行摩擦測試，記錄磨損失重或表面變化。測試可依據(jù)GB/T 1768進(jìn)行，耐磨性好的產(chǎn)品在使用過程中可以保持較長的使用壽命，減少因磨損而導(dǎo)致的性能下降和外觀損壞。銀彩公司G600-3具有極好的耐磨性，加量20%，磨耗下降93%，幾乎無磨損。

2.3 其他性能檢測

耐鹽霧檢測：模擬海洋環(huán)境或高鹽度環(huán)境，測試板面的耐腐蝕性能。耐鹽霧性能好的產(chǎn)品可以在惡劣的環(huán)境下保持良好的性能和質(zhì)量。通常依據(jù)GB/T1771-2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

耐老化檢測：通過模擬自然老化環(huán)境，如光照、溫度變化、濕度等，評估板面的耐老化性能。耐老化性能好的產(chǎn)品可以保持較長的使用壽命和穩(wěn)定的性能。一般參照GB/T 1865-2009進(jìn)行測試。銀彩公司G570丙烯酸消光樹脂，和G600-1丙烯酸消光樹脂具有較好的耐候性。

耐水煮檢測：測試板面在高溫水煮條件下的性能變化，如外觀、強(qiáng)度等。耐水煮性能好的產(chǎn)品可以在潮濕或高溫環(huán)境中保持良好的性能。測試通常參考GB/T1733-93。銀彩公司戶外消光劑2018N具有較好的耐水煮性。

三、結(jié)論

消光劑的品質(zhì)控制與檢測項(xiàng)目是確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過對消光劑本身的熔點(diǎn)、粘度、粒徑、DSC等檢測項(xiàng)目以及制成板后的外觀、機(jī)械性能、其他性能等檢測項(xiàng)目的嚴(yán)格控制，可以有效地提高消光劑的質(zhì)量和穩(wěn)定性，滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。在未來的發(fā)展中，應(yīng)不斷加強(qiáng)對消光劑品質(zhì)控制和檢測技術(shù)的研究，推動(dòng)消光劑行業(yè)的健康發(fā)展。