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分析静电喷涂工艺对粉末涂料的技术要求

来源:   发布时间:2021-05-24 13:31nbsp;  点击量:

1.粉末涂料的颗粒细度
 
粉末涂料和溶剂型涂料的显著区别在于分散介质的不同。溶剂型涂料采用有机溶剂作为分散介质;在粉末涂料中,使用净化的压缩空气作为分散介质。粉末涂层在喷涂过程中处于分散状态,涂层的粒径无法调整。因此,适合于静电喷涂的粉末颗粒的细度是很重要的。
 
适合静电喷涂的粉末涂料粒径优选在10 μm ~ 90 μm(即170目)之间。粒径小于10μm的粉末称为超细粉末,它在大气中容易丢失,超细粉末的含量不能太多。这里值得注意的是,粉末的粒径与涂层的厚度有关,粉末涂层的粒径有一定的分布范围,才能获得均匀的涂层厚度。如果要求涂膜厚度为25μm,粉末涂层较大的颗粒不应超过65μm(200目-240目),大部分粉末应通过35μm(350目-400目)。为了控制和调整粉体颗粒的大小,破碎设备应能进行调整。对于我国的粉末制造工厂来说,这目前是不可能的。
 
当粉末粒径超过90μm时,静电喷涂过程中电荷与颗粒质量之比很小,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。不易吸附在工件上。
 
2.粉末涂料的电阻率和介电常数
 
对于粉末静电喷涂工艺,关键考虑的是粉末涂层颗粒接受电荷、保持电荷和电荷分布,这直接影响粉末对工件的吸附力和沉积效率。此外,重要的是,未固化的粉末涂料层须承受输送机构的机械振动,不掉粉。事实上,粉末涂层的介电常数是影响粉末颗粒接受和保留电荷的主要因素。粉末的介电常数越低,粒子越容易带电,但也越容易失去电荷。这反映了粉末在工件上的吸收。如果力不强,轻微震动后粉末就会脱落。对于静电喷涂粉末涂料,应尽量采用高介电常数,这将大大提高粉末吸附。涂膜更加均匀。然而,具有高介电常数的粉末涂料更难以充电。这就要求对静电粉末喷枪的结构进行改进,采用多电极强制充电结构。
 
粉末涂料是由高分子化合物(如环氧粉末、聚酯粉末等)组成,它们对工件有两种主要的吸附力:库仑力(静电力)和范德瓦尔斯力(分子间力)。高分子化合物具有高电阻率,因此库仑力(静电力)大而可靠。粉体本身的电阻率将决定粉体在一定静电场强下的起电状态;例如:当粉末的电阻率为1013欧姆时,仅需静电电压30-50kV,粉末就可以很好地带电;当电阻率为108-109欧姆时,施加100-120kV的静电电压才能获得上述充电效果。粉体电阻率与静电电压的关系。粉末沉积层的厚度能否自动限制,与粉末本身的电阻率有很大关系。实验证实,只有高电阻率粉末才能获得合适的涂层。
 
3.粉末涂料的含水量
 
粉末涂料的吸湿性(含水量)直接影响粉末本身的介电常数。如果粉末严重吸湿,就会结块。静电喷涂是不可能的。一般吸湿除影响其充电性能外,还会降低粉末的流动性和成膜性能,使涂膜不光滑甚至难以吸附在工件上,由此产生的涂膜会产生气泡和针孔。
 
粉末涂料的吸湿不仅是由于储存和储存疏忽造成的,还与喷涂过程中压缩空气净化程度有关。由于压缩空气容易产生凝结水,在空气净化系统中有过滤器和吸湿装置,将空气中的含水量降低到很小的程度供粉。
 
此外,还应注意粉末涂料现场空气的相对湿度。根据数据,相对湿度每变化30%,相当于粉末电阻率变化2个数量级。
 
第四,粉末涂料的稳定性
 
粉末涂料的稳定性是指粉末在储存或使用过程中是否会结块,流平性能会变差,充电效果会变差,涂层膜的橙色花纹会明显,光泽会减弱,出现针孔气泡等。
 
粉末涂料试制时,一定要注意其贮存稳定性。只有具有一定稳定性的粉末涂料才能被用户使用。国外常在粉末涂料中加入一些添加剂,以提高粉末涂料的稳定性。因此,这种粉末涂料在一般潮湿的空气或高达70-75°C的温度下不会引起团聚。
 
通过测量粉末涂料在一定温度和一定时间后的流平变化来确定粉末涂料的稳定性。因为粉末涂料的稳定性反映了粉末涂料分子在贮存条件下的交联反应程度;粉末的交联反应越强烈,粉末的分子量越大,体现在固化温度下粉末的粘度增加。
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