粉末涂料中聚乙烯蜡的冒烟问题分析

慧正资讯：与传统的溶剂型涂料相比，粉末涂料虽然没有易挥发的有毒物质对环境造成污染，但在固化过程中的反应会有小分子物质释放，这些小分子物质聚集在一起会产生烟雾，就是所谓的冒烟现象。

粉末涂料中常用的增硬，抗划伤助剂是聚乙烯蜡，外观为白色小微珠状或片状，具有熔点较高、硬度大、光泽度高、颜色雪白等特点，在高温中熔融，在冷却至常温时析出，以微晶形式存在于涂料中且能迁移到涂膜表层，最终与涂料其他组分形成一个“蜡化”的表层，达到抗划伤的效果。

蜡粉高温易熔融的特性，使得它在烘烤过程中不可避免的有一部分的小分子物质从表层析出，最终与空气接触，产生冒烟现象。冒烟现象会导致涂装时面包炉打开时有肉眼可见的烟，涂装企业被认为有环保问题；或者在立式烘烤炉中产生沉积物，易引发火灾事故。

为了判断不同蜡的挥发性，可以采用如下的判断方法

1、烘箱失重法：取样品3g放在直径50mm的铝制称量皿中，220℃烘箱中烘烤20min，冷却至室温测失重率。

2、TGA法：取样品5mg放入TGA中，以20℃/min的速率升温到220℃，并保温20min，读取TGA的失重率。

3、烘箱观察法：取样品3g放在直径50mm的铝制称量皿中，每6L烘箱放一个，220℃烘箱中烘烤20min，开门观察冒烟情况。

上述实验中，天平的精度要达到0.1%精度，能够称量到1毫克，一般来说价格在1000元/台左右的的分析天平就完全达到要求；烘箱温控精度最好误差在1℃以内。样品取3-5克较适中，用1克样品做，实验的一致性比较差，用10g样品做，实验的精确度比较差。

把蜡放在烧杯中观察熔化过程的冒烟性，受蜡的颗粒形状、粘度、熔点等原因影响，传热过程会有较大差别，某些时候会局部过热产生冒烟，实验的一致性比较差。

不同的蜡的热失重情况差异非常大，以烘箱失重法为判定条件，有的小于1%，有的大于20%，根据热失重情况把蜡分为5级：

近年来，随着环保要求的提高，粉末涂料市场上的蜡已经以冒烟二级/三级为主，仍有部分客户使用冒烟四级的产品，冒烟五级的基本无人使用。冒烟三四五级的蜡，用烧杯熔化时，可以明显看到有烟雾。冒烟五级的蜡，固体颗粒状态时，一般情况可以闻到有较大的气味。

欧美日本进口的蜡，基本都是一级；东南亚产的以三级/四级为主，少量一级/二级；国产的蜡一二三四五级均有。南京天诗主要生产销售冒烟等级为一级/二级的蜡。

一般来说，冒烟较多的蜡，说明小分子较多，这部分蜡不但不会起到的好的抗划耐磨性，而且还会使分子量较大的蜡的抗划伤性能降低。所以，少加蜡，加好蜡才是比较好的使用策略。