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鋁粉
銀色的金屬顏料
基本信息
| 中文名 | 鋁粉 |
| 外文名 | Aluminum |
| 定義 | |
| 分子量 | 26.9815 |
| 加工方法 | 熔融擠出法 干混法 |
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簡(jiǎn)介
產(chǎn)品介紹
一、物化性狀和用途：無(wú)氣味。銀白色金屬粉末，自燃溫度：5900℃，粉塵爆炸下限：40mg/m。用來(lái)制造：油漆、油墨、顏料和焰火，也可用作多孔混凝土的添加劑。鋁還可作為治療和醫藥用品，此外還用于汽車(chē)和飛機工業(yè)。
三、短期暴露的影響：
吸入：高濃度粉塵會(huì )刺激呼吸道粘膜。眼睛接觸：細小塵粒一般沒(méi)有刺激，大的塵粒會(huì )有一些摩擦性刺激。口服：在工作場(chǎng)所正常進(jìn)入口腔的劑量無(wú)毒性反應。大量吞服粉塵則對腸胃有摩擦性刺激。
四、長(cháng)期暴露的影響：長(cháng)期或反復暴露會(huì )使肺組織產(chǎn)生纖維化，發(fā)生鋁塵肺，癥狀包括：咳嗽、呼吸急促、食欲減退、昏睡。類(lèi)似氣喘病的癥狀曾出現過(guò)。
六、化學(xué)反應性：不可接觸稀酸或強堿。大量粉塵受潮時(shí)會(huì )自然發(fā)熱。鋁粉與其他金屬氧化物的混合物遇火會(huì )發(fā)生激烈反應或起火。與鹵元素混合會(huì )起火。與鹵化碳氫化合物加熱或摩擦會(huì )發(fā)生爆炸性反應。
七、人身防護：
八、急救：
吸入：如發(fā)生刺激，使眼瞼張開(kāi)，用生理鹽水或微溫的緩慢的流水沖洗患眼至少10分鐘。皮膚接觸：如發(fā)生刺激，將過(guò)剩鋁粉緩和地抹掉或擦掉。口服：不可催吐。給患者飲水約250毫升。一切患者都應請醫生治療。
九、儲藏和運輸：遵守儲藏和運輸易燃物質(zhì)的規則。儲藏于陰涼、干燥、有良好通風(fēng)設備的地方，避免粉塵產(chǎn)生。包裝號2、6。
十、安全和處理：只有受過(guò)訓練的人員才能從事清潔工作。保證提供良好的通風(fēng)設備。使用良好的防護服裝和呼吸器。不要接觸散落物，可鏟進(jìn)清潔、干燥、有標簽的容器內并蓋好，用水沖洗現場(chǎng)。燃物應遠離散物，遵守環(huán)境保護法規。
產(chǎn)品用途
顏料用的鋁粉粒子是鱗片狀的，也正是由于這種鱗片狀的粒子狀態(tài)，鋁粉才具有金屬色澤和屏蔽功能。金屬鋁粉工業(yè)化生產(chǎn)很久以前就有，早期的生產(chǎn)方式是搗沖法，把鋁碎屑放在搗沖機的凹槽內，搗杵在機械帶動(dòng)下連續沖打凹槽內的鋁屑，具有延展性的鋁在沖擊下逐漸變成薄片并且破碎，在鋁變得非常微薄細小后進(jìn)行篩選，取出合乎要求的鋁粉作為產(chǎn)品。搗沖法的生產(chǎn)效率很低，產(chǎn)品質(zhì)量不易掌握，而且生產(chǎn)過(guò)程中粉塵很多，非常容易起火和爆炸。1894年，德國Hamtag用球磨機生產(chǎn)鋁粉，在球磨機內放入鋼球、鋁屑和潤滑劑，利用飛動(dòng)的鋼球擊碎鋁屑之后成為鱗片狀鋁粉，在球磨機內和管道里充滿(mǎn)惰性氣體，這種方法仍然沿用，被稱(chēng)之為“干法生產(chǎn)”。1910年，美國J.Hall發(fā)明了在球磨機內加入石油溶劑代替惰性氣體，生產(chǎn)的鋁粉與溶劑混成漿狀，成為漿狀鋁粉顏料。這種方法設備簡(jiǎn)單，工藝安全，產(chǎn)品使用起來(lái)非常方便，很快為世界各國所采用。現代絕大多數鋁粉顏料都采用這種方法，這種方法也稱(chēng)之為“濕法”。
特性
鋁為銀灰色的金屬，相對分質(zhì)量26.98，相對密度2.55，純度99.5%的鋁熔點(diǎn)為685度，沸點(diǎn)2065度，熔化吸熱323kj/g，鋁有還原性，極易氧化，在氧化過(guò)程中放熱。急劇氧化時(shí)每克放熱15.5 kj/g，鋁是延展性金屬，易加工。金屬鋁表面的氧化膜透明、且有很好的化學(xué)穩定性。
顏料用的鋁粉是指粒子呈鱗片狀，表面包覆處理劑且宜于做顏料的鋁粉。鋁粉漿是顏料鋁粉與溶劑的混合物，它的用途和特性與鋁粉大致相同，由于它使用起來(lái)簡(jiǎn)便，故產(chǎn)量和用量更大。顏料用鋁粉與其他顏料相比，更具有其特性，在以下幾方面：
1、鱗片狀遮蓋的特性
鋁粉粒子呈鱗片狀，其片徑與厚度的比例大約為（40：1）-（100：1），鋁粉分散到載體后具有與底材平行的特點(diǎn)，眾多的鋁粉互相連接，大小粒子相互填補形成連續的金屬膜，遮蓋了底材，又反射涂膜外的光線(xiàn)，這就是鋁粉特有的遮蓋力。鋁粉遮蓋力的大小取決于表面積的大少，也就是徑厚比。鋁在研磨過(guò)程中被延展，徑厚比不斷增加，遮蓋力也隨之加大。
2、鋁粉的屏蔽特性
分散在載體內的鋁粉發(fā)生漂浮運動(dòng)，其運動(dòng)的結果總是使自身與被載體涂裝的底材平行，形成連續的鋁粉層，而且這種鋁粉層在載體膜內多層平行排列。各層鋁粉之間的孔隙互相錯開(kāi)，切斷了載體膜的毛細微孔，外界的水分、氣體無(wú)法透過(guò)毛細孔到達底材，這種特點(diǎn)就是鋁粉良好的物理屏蔽性。
3、鋁粉的光學(xué)特性
鋁粉由色淺、金屬光澤高的鋁制成，它的表面光潔，能反射可見(jiàn)光、紫外光和紅外光的60%-90%，用含有鋁粉的涂料涂裝物體，其表面銀白光亮，這就是鋁粉反射光線(xiàn)的特征。
4、鋁粉的“雙色效應”特性
鋁粉由于具有金屬光澤和平行于被涂物的特性，在含有透明顏料的載體中，鋁粉的光澤度和顏色深淺隨入射光的入射角度和視角的變化發(fā)生光和色的變化，這種特性稱(chēng)為“雙色效應”。鋁粉在涂膜內以不同層次排列，當入射光照射到各層鋁鱗片時(shí)，因穿過(guò)不同厚度的涂膜受到不同的削弱，反射出的光線(xiàn)顯然亮度也不同。當光線(xiàn)射入含透明顏料和鋁粉的膜層內時(shí)，入射光透過(guò)顏料粒子成為有色光，再經(jīng)過(guò)不同層次的鋁粉反射出來(lái)，就會(huì )發(fā)生色調和金屬光的變化，入射光和視角自垂直逐漸發(fā)生角位移動(dòng)，光線(xiàn)則透過(guò)不同粒子數量的顏料和不同粒徑的鋁粉，反射出的光線(xiàn)的色調和金屬光也發(fā)生無(wú)窮的變化。鋁粉的這種特性，已廣泛地應用于涂料內，作錘紋漆或金屬漆。
5、鋁粉的漂浮特性
顏料用鋁粉及鋁粉漿的一大種類(lèi)是漂浮型的，它的特點(diǎn)是鱗片狀浮于涂膜表層。
種類(lèi)
特細鋁粉：
超細鋁粉：
煉鋼鋁粉：
細鋁粉：
煙花鋁鎂粉：
牌號為FLMY1、FLMY2、FLMY3、FLMY4，粒度0.16~0。可以利用廢鋁生產(chǎn)。主要用途：煙花粉。
涂料鋁粉：
主要用于工業(yè)用防腐、防銹融的涂料，生產(chǎn)煙花爆竹等。利用檔次高的廢導線(xiàn)可以生產(chǎn)普通涂料鋁粉。
牌號為：FLM1、FLM2主要用途：煙花、爆竹、軍工炸藥。
球磨鋁粉：
牌號為FLQ1、FLQ2、FLQ3，粒度0.08~0。要用途：用于化工、鑄造、煙花。
應用
超細銀粉
超細浮銀表面積大，當其暴露在空氣中，能迅速在其表面生成一層鈍態(tài)的保護膜，即氧化發(fā)黑，需做好密封措施，浮銀不推薦用于要求耐堿的場(chǎng)合，如有要求可考慮采用銀白珠光粉；2、銀粉的批次間有一定的差別，且受工藝、噴涂的影響較大，除需盡量保持生產(chǎn)工藝的穩定性外，應先試驗再生產(chǎn)，以免擴大損失。3、超細銀蓋底添加量1-2%，在添加高光蠟AW500B的情況下0.6%-1.5%就可蓋底并產(chǎn)生很強的金屬光澤，銀粉添加量大越白，添加量越小越藍，添加量不足時(shí)有黑點(diǎn)黑絲，或俗稱(chēng)蒼蠅屎，整體偏黑。4、浮銀呈片狀，總是漂浮在涂層的最外面一層，所以硬度及抗氧化發(fā)黑的性能稍差，要得到較好的硬度需內加消印增硬劑AS501，外加銀粉增硬劑POL16，POL09等，不能加高光蠟、金銀粉排列劑、聚乙烯蠟等，混合時(shí)間越長(cháng)效果越好。
浮銀
1、銀粉粒徑越小金屬感越強，遮蓋力也越強；添加量太大易產(chǎn)生吐粉和堵塞槍頭的現象；添加量不夠時(shí)容易出現黑點(diǎn)、發(fā)花或細小的條紋。R18、R01等特效新型銀粉分散劑是用SIO2作載體的高效分散劑，不同于普通的銀粉分散劑，不管銀粉添加多少均可均勻分散無(wú)黑點(diǎn)，因而可以通過(guò)調節底色及減少銀粉用量來(lái)調制灰黑、藍相及不同色相的銀粉效果，添加量極小，對流平有良好的促進(jìn)作用。外加到片料里一起磨，不能直接外加，直接外加會(huì )產(chǎn)生顆料及白點(diǎn)等，R01效果最好，直接干混無(wú)顆粒。
2、浮型鋁粉的片狀結構在研磨擠出過(guò)程中會(huì )被破壞（變形或粉碎），結果使顏色發(fā)灰，所以一般使用干混方法。
非浮銀
非浮銀均勻地、平行地分布在整個(gè)涂膜在中，因而被樹(shù)脂包裹，所以具有良好的抗氧化性及耐磨性，較好的耐候耐酸堿性，無(wú)手印，表面亮澤，且顏色可從底粉來(lái)調節，但添加量較浮銀大，金屬效果無(wú)浮銀強，較白。2、PCR\DIS型鋁粉特別適用于戶(hù)外產(chǎn)品，因為有無(wú)機包覆層，具有很好的耐水，耐候，耐化學(xué)性；雖然用硅等材料包膜，但在自然曝曬的環(huán)境中，鋁粉在光照和濕度等條件下，很快會(huì )發(fā)生氧化等化學(xué)物理變化，從而使金屬感減弱，涂膜發(fā)灰發(fā)暗，出現灰斑等。為解決此類(lèi)問(wèn)題及被擦傷等問(wèn)題，建議用透明粉罩光。3、蓋底添加量以透明底粉測試，閃銀的添加量最多可以達到10%左右；混合與噴涂工藝直接影響噴涂與遮蓋效果，請注意混合均勻及噴涂的一致性，粒徑越粗閃爍效果越好。4、由于銀粉顆粒在形狀、密度和帶電荷量方面與粉料存在差異，會(huì )造成分離現象而影響上粉。采用邦定技術(shù)將粉末與銀粉進(jìn)行粘接，上粉及效果大大提高。5、鋁粉能耐高溫600度不變色。
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資料
加工方法
1、熔融擠出法
該方法是將金屬顏料與粉末涂料的其余成分（樹(shù)脂等）通過(guò)螺桿擠出機加熱擠出。盡管金屬顏料與粉末涂料能夠充分混合，但金屬顏料在高粘度的熔融體中取向不足。另外，在下一道粉碎工序中，顏料的片狀結構不可避免的會(huì )被破壞。用該法生產(chǎn)的金屬粉施工時(shí)金屬效果帶灰色。因此，此方法僅被用于錘紋粉的制作。
2、干混法
該法是將金屬顏料干粉加入已粉碎的粉末涂料中采用機械式混合器混合。干混法的優(yōu)點(diǎn)是金屬顏料和粉末涂料混合時(shí)不甚激烈，從而防止片狀金屬顏料的變形，金屬效果因而也不會(huì )受到影響。另外，疏松的顏料/樹(shù)脂混合體也非常有利于金屬顏料的取向，提高閃光效果。該法的缺點(diǎn)是在采用自動(dòng)噴涂設備處理回收粉末時(shí)，由于金屬顏料與樹(shù)脂粉末顆粒的形狀、密度和所帶電荷有很大差異，從而產(chǎn)生分離現象。
3、粘結固定法（Bonding-Process）
該法將金屬顏料與粉末涂料一邊干混，一邊同時(shí)加熱，使得溫度剛剛超過(guò)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，此時(shí)就能將金屬顏料固定粘結在帶黏性的樹(shù)脂粉末的表面，從而防止粉末在施工中和施工后回收時(shí)金屬顏料與樹(shù)脂粉末的分離現象。就是流行的邦定法。
4、氣流粉碎法
該法是利用超音速氣流粉碎的原理進(jìn)行生產(chǎn)的，由于鋁粉易氧化故一般是使用JZDB系列氮氣保護氣流粉碎分級機來(lái)進(jìn)行超細鋁粉生產(chǎn)的。
安全事項
粉末涂料比普通油漆的安全風(fēng)險要低，與溶劑/空氣混合物相比，粉末/空氣混合物的引發(fā)著(zhù)火能量是50-100倍。但是，所有可燃性的粉末或灰塵都會(huì )與空氣形成爆炸性混合物，是一種潛在的危險源。但如果事先采取相應的措施，可以進(jìn)行安全的運輸，貯存和加工。為安全起見(jiàn)，前面提到的各種粉末的粉末濃度均不能超過(guò)10g/m。在噴涂區，往往會(huì )超過(guò)這個(gè)濃度。因為總有足夠的氧氣含量，因此必須避免引起超過(guò)這一最低能量的火花。
PTB（物理技術(shù)聯(lián)邦研究所）BAM（材料試驗聯(lián)邦實(shí)驗室）已測定了各種含顏料的粉末涂料的爆炸數據。結果證明，在“最高爆炸壓力”和“最高增加壓力”方面，擠出和干混的物料沒(méi)有什么區別。
與不含顏料的樹(shù)脂粉末比較，當加入5-6%的鋁粉時(shí)，所謂的粉末常量（Dust Comstant，爆炸力的度量）和最高爆炸壓力要增加10%。鋁粉含量繼續增加時(shí)，爆炸力也會(huì )增加。當鋁粉含量大于25%以后，會(huì )達到純金屬粉末的爆炸力。但是，這種和鋁粉顏料的依賴(lài)關(guān)系并不造用于最低引發(fā)燃燒能量。不管采用何種分散方法，純的樹(shù)脂粉末都達不到最低引發(fā)燃燒能量。如果鋁粉顏料含量>10%及使用細小粒徑及未經(jīng)包覆處理的鋁粉時(shí)，最低的引發(fā)燃燒能量可能被降低。
含鋁粉的粉末涂料，它們跟普通的含顏料的粉末涂料一樣，只要不超過(guò)規定的極限，是沒(méi)有著(zhù)火和爆炸的危險。
粉末設備最最得要的是所有的部件和操作人員必須有良好的接地。室內的粉塵濃度應控制在最低水平，按當地地方的規定采用排風(fēng)系統。任何情況下，要避免明火，火星和過(guò)熱的表面。
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