静电喷涂设备厂家:静电喷粉工艺对粉末的质量要求

1、概述

粉末涂料当前绝大部分采用静电喷涂工艺——粉末的冷涂覆技术热固化后成膜。粉末涂料的静电喷涂工艺,实质上包括两大部分:粉末涂料的性能和静电喷涂设备(包括喷涂工艺)。这两大部分是相互依存又是相互促进的,只有具有理想的(适合静电喷涂的)粉末涂料,又具备设备良好的静电喷涂设备,才能得到高质量的粉末涂膜。

静电喷涂设备

2、技术要求

粉末静电喷涂设备工艺施工时,往往对粉末涂料的特性不予重视,以至于当涂膜出现一些缺陷时(如气泡、麻点、凹陷、缩孔、花斑,甚至涂不上粉等),无从着手,难以分析。实质上,对静电喷涂用的粉末涂料,应注意下述几个参数,才能保证静电喷涂工艺的顺利实施和得到高性能的涂膜。

(1)粉末涂料的颗粒细度

在粉末涂料中,使用净化的压缩空气作为分散介质。粉末涂料在喷涂时呈分散状态,不能调节涂料的颗粒度。因此,适合静电喷涂的粉末颗粒细度是重要的。

适合静电喷涂的粉末涂料,其颗粒度最好在10微米到90微米之间(即>170目)。粒度小于10微米的粉末称超细粉末,它很容易损耗在大气中,超细粉的含量不能太多。这里值得注意的是,粉末的颗粒度和涂膜的厚度有关,对粉末涂料的颗粒度要有一定的分布范围(表1)才能得到厚度均匀的涂膜。如要求涂膜的厚度是25微米,则粉末涂料的最大颗粒不能超过65微米,(200目—240目),而大部分粉末都应通过35微米(350目—400目)。为了控制和调整粉末颗粒的大小在粉碎设备上应能加以调整。

粉末涂料

表1 对180目粉末涂料的粒度分布

标称目数400240180170
通过百分比40-50%70-85%95-99%100%

粉末的颗粒度超过90微米时,在静电喷涂时,颗粒所带的电荷与质量之比很小,大颗粒粉末的重力很快超过空气动力和静电力,因此,大颗粒粉末具有较大的动能,不容易吸附到工件上去。

(2)粉末涂料的电阻率和介电常数

对于粉末静电喷涂工艺,重点要考虑的是粉末涂料颗粒接受电荷,保持电荷和电荷分布情况,这直接影响到粉末对工件的吸附力和沉积效率,此外,重要的是,未经固化的粉末涂层必须经得起传送机构的机械震动而不掉粉。

实际上,影响粉末颗粒接受电荷和保持电荷的主要因素是粉末涂料的介电常数,粉末的介电常数越低,颗粒带电越容易,但丧失电荷也越容易,这反映粉末在工件上的吸咐力不牢,略受振动就掉粉,对于静电喷涂的粉末涂料,应尽可能的用高介电常数的,它将使粉末吸附力大大提高。涂膜更均匀。

但是介电常数高的粉末涂料,带电较困难,这就需要在静电喷粉枪的结构上加以改进,采用多电极的强制带电的结构。

对于粉末涂料来讲,它均是高分子化合物组成的(如:环氧粉末、聚酯粉末等),它们对工件的吸附力主要有二个:库仑力(静电力)和范德华力(分子力)。高分子化合物均有较高的电阻率,因此库仑力(静电力)是大而可靠的。

粉末本身的电阻率,将决定粉末在一定的静电电场强度下的带电状态;如:当粉末的电阻率在1013欧时,静电电压只要30-50KV,就能使粉末良好的带电;而粉末的电阻率在108-109欧时,则要施加100-120KV的静电电压才能得到上述的带电效果。能否自动限制粉末沉积的厚度,这与粉末本身的电阻率关系很大,实验证实,只有高电阻率的粉末才能得到合适的涂膜。

粉末涂料

(3)粉末的含水量

粉末涂料本身的含水量直接影响粉末的自身电阻率介电常数。如果粉末严重吸湿则将结团。这是无法进行静电喷涂的。一般的吸湿,除了影响其带电性能外,还将降低粉末的流动性和成膜性,从而使涂膜不平滑甚至难以在工件上吸附并且得到涂膜会产生气泡和针孔。

粉末涂料的吸湿除贮存时不注意,还与喷涂时压缩空气净化程度有关。因为压缩空气中易产生冷凝水,在空气净化系统中一定要有过滤吸湿装置,使通向供粉器的空气中含水量降低到最小的程度。

另外,粉末喷涂现场的空气相对湿度也是要加以重视的。据有关文献资料表明,相对湿度每变化30%,就相当于粉末的电阻率变化2个数量级.

(4)粉末涂料的稳定性

粉末涂料的稳定性是指粉末在贮存或使用中是否会发生粉末结块,流平特性变差,带电效果变差,涂膜的桔纹明显,光泽减弱,针孔气泡的发生等等。

在试制粉末涂料时,一定要注意其存放的稳定性,只有具有一定稳定性的粉末涂料,才能让用户使用。国外在粉末涂料中常常加入一些助剂,来增强粉末涂料的稳定性,因此这类粉末涂料在一般的潮湿空气中或温度高达70-75℃也不会产生结块。

粉末涂料的稳定性是用粉末涂料在一定的温度下,处理一定时间后测定其流平性变化情况来确定的。粉末涂料的稳定性说明了粉末涂料在存放条件下分子发生交联反应的程度,粉末的交联反应发生越激烈,粉末的分子量就会变得更大,粉末在固化温度下的粘度就会增高,流平特性也会变得更差。

静电喷涂设备厂家:静电喷粉工艺对粉末的质量要求

3、结论

(1)大量应用实践表明,作为粉末静电喷涂工艺两大组成部分之一的粉末涂料的性质是不容忽视的;在研制、探讨静电喷涂设备的同时,也应对粉末涂料的技术要求加以重视。只有两方面的共同研究,才能达到得到高质量粉末涂膜。

(2)粉末涂料要达到静电喷涂工艺的要求,应注意这几个技术参数:粉末的细度、粉末的电阻率和介电常数、粉末的吸湿性和粉末的稳定性等。这几个技术参数直接影响到粉末的带电效率和吸附力以及涂膜质量。当设计的静电喷粉枪具有良好的带电模块和扩散模块,但如果不重视粉末涂料的品质,是得不到高质量的粉末涂膜的。

(3)对粉末的特性有所了解后,才能更好的解决粉末涂膜出现的某些缺陷;才能为静电喷粉枪和供粉器等设计提供更合理的参数。

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